當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年天津市南開區(qū)高一（下）期末物理試卷> 試題詳情

某游戲裝置如圖所示，左側(cè)是一豎直支柱，右側(cè)豎直放置一內(nèi)徑很小、圓心為O點、半徑R=0.75m的光滑圓弧形管道BCD，彈射裝置可以將置于支柱上A處的小球水平向右彈出。若質(zhì)量m=0.3kg的小球（可視為質(zhì)點）以v₀=3m/s的初速度被彈出后，正好從B處沿圓弧切線方向進(jìn)入圓管（小球的直徑略小于圓管橫截面直徑），已知OB與OC的夾角α=53°，忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）小球從B處沿圓弧切線方向進(jìn)入圓管時速度v_B的大?。?br />（2）小球在D處速度v_D的大小及小球?qū)鼙趶椓_N的大小和方向。

【考點】物體在環(huán)形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動；動能定理的簡單應(yīng)用；平拋運(yùn)動速度的計算．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/6 8:0:9組卷：123引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，從A點開始做勻加速直線運(yùn)動，滑塊運(yùn)動到B點后進(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處的出口出來后向D點滑動，D點右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點，并以恒定的速度v=3m/s順時針轉(zhuǎn)動。已知水平軌道AB的長度l₁=2.0m,CD的長度為l₂=3.0m,小滑塊與水平軌道ABCD間的動摩擦因數(shù)為μ₁=0.2，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ₂=0.3，傳送帶DE的長度L=0.5m,重力加速度g=10m/s²，管道內(nèi)徑忽略不計。求：
（1）若小滑塊滑行到AB的中點時撤去拉力F，求滑塊運(yùn)動到圓管道的最高點時對管道的壓力大?。?br />（2）若小滑塊恰好能通過圓管道的最高點且沿管道滑下，求小滑塊到達(dá)傳送帶最右端E點的速度大??；
（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：8引用：1難度：0.5
解析
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點和C點。已知第二象限內(nèi)有方向豎直向下、大小為E₁=
2
mg
q
的勻強(qiáng)電場，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，其中0≤y＜
3
2
R區(qū)域內(nèi)場強(qiáng)大小為E₂=
3
mg
q
，y≥
3
2
R區(qū)域內(nèi)場強(qiáng)大小為E₃=
3
mg
3
q
。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點）從到O點距離為R的Q點由靜止釋放，經(jīng)水平軌道OB進(jìn)入圓管內(nèi)。小球與水平軌道OB之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，其余摩擦不計，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)入和飛出管道時無能量損失，重力加速度為g。求：
（1）小球經(jīng)過坐標(biāo)原點O處時的速度大小；
（2）求小球在管道中速度最大時的位置坐標(biāo)，并求出小球的最大速度；
（3）從開始運(yùn)動到小球靜止，小球在OB段走過的總路程s為多少？
發(fā)布：2024/10/10 5:0:1組卷：133引用：2難度：0.4
解析
3．半徑均為r的
1
4
圓弧軌道AB與
1
4
圓管軌道BC在B點平滑對接，固定放置在豎直平面內(nèi)、軌道在最低點A的切線水平、在最高點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
m
2
的小球甲（視為質(zhì)點）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）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,
求：（1）若小球乙到達(dá)C點時受到的彈力剛好為0，則小球乙在A點受到的支持力大??；
（2）若小球乙到達(dá)C點時對管的上壁有壓力，則A點對乙的支持力大小與C點對乙的壓力大小之差；
（3）若小球乙離開C點做平拋運(yùn)動的水平位移為
2
2
r
，則甲與乙碰撞之前的速度大小。
發(fā)布：2024/9/21 16:0:8組卷：11引用：2難度：0.4
解析

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