如圖所示,光滑軌道ABC,其中AB段是傾角為θ=53°的固定斜面,BC段是足夠長(zhǎng)的水平面,B處有一小段長(zhǎng)度可以忽略的光滑圓弧銜接。水平面上距離B點(diǎn)x0處放置著滑塊甲,滑塊內(nèi)的豎直平面內(nèi)嵌有一條兩端開(kāi)口的細(xì)管abcde(管壁厚度和管的直徑大小可以忽略不計(jì)),ab、de段是長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的水平管,bcd段是半徑為0.4m的半圓管,管道除de段粗糙外,其余部分均光滑。軌道和管道處于同一豎直平面內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m的小球乙(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上高1.8m處無(wú)初速釋放,后無(wú)障礙進(jìn)入滑塊內(nèi)細(xì)管,小球在de段中所受阻力為其重力的0.2倍,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)若滑塊甲固定,小球從e點(diǎn)以4m/s速度拋出,且垂直擊中斜面,求L和x0的大小?
(2)若滑塊甲的質(zhì)量也為m,且可自由滑動(dòng),求小球到達(dá)d點(diǎn)瞬間所受彈力大小和滑塊最終的速度大?。?/h1>
【考點(diǎn)】物體在環(huán)形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng);動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:78引用:2難度:0.4
相似題
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1.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點(diǎn),在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,從A點(diǎn)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后進(jìn)入半徑為R=0.4m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓管道,在圓管道上運(yùn)行一周后從C處的出口出來(lái)后向D點(diǎn)滑動(dòng),D點(diǎn)右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點(diǎn),并以恒定的速度v=3m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知水平軌道AB的長(zhǎng)度l1=2.0m,CD的長(zhǎng)度為l2=3.0m,小滑塊與水平軌道ABCD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3,傳送帶DE的長(zhǎng)度L=0.5m,重力加速度g=10m/s2,管道內(nèi)徑忽略不計(jì)。求:
(1)若小滑塊滑行到AB的中點(diǎn)時(shí)撤去拉力F,求滑塊運(yùn)動(dòng)到圓管道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的壓力大??;
(2)若小滑塊恰好能通過(guò)圓管道的最高點(diǎn)且沿管道滑下,求小滑塊到達(dá)傳送帶最右端E點(diǎn)的速度大??;
(3)若在AB段水平拉力F的作用距離x可變,保證小滑塊滑上傳送帶后一直加速,試求出x的取值范圍。發(fā)布:2024/10/17 7:0:2組卷:10引用:1難度:0.5 -
2.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),傾斜光滑直軌道AO與y軸正方向夾角為θ=60°,軌道AO與水平軌道OB及半徑為R的豎直光滑圓管之間均平滑連接,圓管對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,其所在圓O′分別與x軸和y軸相切于B點(diǎn)和C點(diǎn)。已知第二象限內(nèi)有方向豎直向下、大小為E1=
的勻強(qiáng)電場(chǎng),第一象限內(nèi),x≥R的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中0≤y<2mgqR區(qū)域內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=32,y≥3mgqR區(qū)域內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)大小為E3=32。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從到O點(diǎn)距離為R的Q點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)水平軌道OB進(jìn)入圓管內(nèi)。小球與水平軌道OB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,其余摩擦不計(jì),所有軌道均為絕緣軌道,軌道的直徑遠(yuǎn)小于所在圓的直徑,小球所帶電荷量不損失,進(jìn)入和飛出管道時(shí)無(wú)能量損失,重力加速度為g。求:3mg3q
(1)小球經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O處時(shí)的速度大??;
(2)求小球在管道中速度最大時(shí)的位置坐標(biāo),并求出小球的最大速度;
(3)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球靜止,小球在OB段走過(guò)的總路程s為多少?發(fā)布:2024/10/10 5:0:1組卷:137引用:2難度:0.4 -
3.半徑均為r的
圓弧軌道AB與14圓管軌道BC在B點(diǎn)平滑對(duì)接,固定放置在豎直平面內(nèi)、軌道在最低點(diǎn)A的切線水平、在最高點(diǎn)C的切線水平,兩軌道的內(nèi)壁均光滑。在光滑的水平地面上,讓質(zhì)量為14的小球甲(視為質(zhì)點(diǎn))以一定的水平初速度與前方靜止的質(zhì)量為m的小球乙(視為質(zhì)點(diǎn))發(fā)生彈性碰撞,小球乙以一定的速度滑上軌道,重力加速度為g,m2
求:(1)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到的彈力剛好為0,則小球乙在A點(diǎn)受到的支持力大小;
(2)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的上壁有壓力,則A點(diǎn)對(duì)乙的支持力大小與C點(diǎn)對(duì)乙的壓力大小之差;
(3)若小球乙離開(kāi)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為,則甲與乙碰撞之前的速度大小。22r發(fā)布:2024/9/21 16:0:8組卷:11引用:2難度:0.4
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