(13分)如圖所示,長木板固定在水平實(shí)驗臺上,在水平實(shí)驗臺右端地面上豎直放有一光滑的被截去八分之三(即圓心角為135°)的圓軌道;放置在長木板A處的小球(視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F的作用下向右運(yùn)動,運(yùn)動到長木板邊緣B處撤去水平恒力F,小球水平拋出后恰好落在圓軌道C處,速度方向沿C處的切線方向,且剛好能到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)D處.已知小球的質(zhì)量為m,小球與水平長木板間的動摩擦因數(shù)為μ,長木板AB長為L, B、C兩點(diǎn)間的豎直高度為h,

求:(1)B、C兩點(diǎn)間的水平距離x
(2)水平恒力F的大小
(3)圓軌道的半徑R

(1)(2) (3)

解析試題分析:)(1)B到C為平拋運(yùn)動,豎直方向:小球落在C處時,  對平拋運(yùn)動的速度分解如圖

由幾何知識有
小球從B運(yùn)動到C的時間。
所以有:
(2)小球從A到B,根據(jù)動能定理得
解得
(3)由于小球剛好能到達(dá)圓周最高點(diǎn),則在最高點(diǎn)D處有,
從C到D,根據(jù)動能定理則有
根據(jù)平拋的速度合成有
代入數(shù)據(jù)計算得
考點(diǎn):平拋運(yùn)動 動能定理 圓周運(yùn)動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道是光滑的,軌道所在空間存在水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球,設(shè)A、B間的距離為S。已知小球受到的電場力大小等于小球重力的3/4倍,C點(diǎn)為圓形軌道上與圓心O的等高點(diǎn)。(重力加速度為g)

(1)若S=2R,求小球運(yùn)動到C點(diǎn)時對軌道的壓力大;
(2)為使小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運(yùn)動,求S的值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場E=2.0×104N/C,在A處有一個質(zhì)量為0.3kg的質(zhì)點(diǎn),所帶電荷量為q=+2.0×10-4C,用一長為L=600cm的不可伸長的絕緣細(xì)線與固定點(diǎn)O連接。AO與電場線平行處于水平狀態(tài),取g=10m/s2 .現(xiàn)讓該質(zhì)點(diǎn)在A處靜止釋放,求:

(1)質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時電場力做的功;
(2)質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時的速度大小ν。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在空間存在水平方向的勻強(qiáng)磁場和豎直方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在場區(qū)某點(diǎn)由靜止釋放一個帶電液滴a,它運(yùn)動到最低點(diǎn)處恰與一個原來處于靜止的液滴b相碰,碰后兩液滴合為一體,沿水平方向做直線運(yùn)動,已知液滴a質(zhì)量是液滴b質(zhì)量的2倍,液滴a所帶的電量是液滴b所帶電量的4倍。求兩液滴初始位置之間的高度差h(設(shè)a、b之間的靜電力不計)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

質(zhì)量為的物塊速度沿粗糙水平面滑向靜止在水平面上質(zhì)量為的物塊,物塊和物塊碰撞時間極短,碰后兩物塊粘在一起。已知物塊和物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),兩物塊間的距離為,兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度。求:

(1)物塊和物塊碰撞前的瞬間,物塊的速度大;
(2)物塊和物塊碰撞的過程中,物塊對物塊的沖量;
(3)物塊和物塊碰撞的過程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如右圖所示,在場強(qiáng)E=104 N/C的水平勻強(qiáng)電場中,有一根長=15 cm的細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一個質(zhì)量m=3 g、電荷量q=2×10-6 C的帶正電小球,當(dāng)細(xì)線處于水平位置時,小球從靜止開始釋放,g取10 m/s2.求:


(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少?
(2)若取A點(diǎn)電勢為零,小球在B點(diǎn)的電勢能、電勢分別為多大?
(3)小球到B點(diǎn)時速度為多大?繩子張力為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖所示.繩的P端拴在車后的掛鉤上,Q端拴在物體上.設(shè)繩的總長不變,繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計.開始時,車在A點(diǎn),左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的,左側(cè)繩長為H.提升時,車加速向左運(yùn)動,沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設(shè)A到B的距離也為H,車過B點(diǎn)時的速度為vB

求在車由A移到B的過程中,繩Q端的拉力對物體做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,ABC為一固定的半圓形軌道,軌道半徑R=0.4m,A、C兩點(diǎn)在同一水平面上.現(xiàn)從A點(diǎn)正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度豎直向下拋出一質(zhì)量m=2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),小球剛好從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道.不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2

(1)若軌道光滑,求小球下落到最低點(diǎn)B時的速度大。
(2)若軌道光滑,求小球相對C點(diǎn)上升的最大高度;
(3)實(shí)際發(fā)現(xiàn)小球從C點(diǎn)飛出后相對C點(diǎn)上升的最大高度為2.5m,求小球在半圓軌道上克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,水平軌道CD與光滑豎直圓軌道ED、BC分別相切于D、C點(diǎn)。質(zhì)量m=2kg的小滑塊從圓軌道B點(diǎn)上方由靜止釋放,通過B點(diǎn)切如軌道BC,此后,滑塊在軌道內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。已知AB間高度差h=1.6m,圓軌道半徑均為R=1.6m,CD長l=3.5m,滑塊與CD間的動摩擦因數(shù)=0.4,取g=10m/s2,求:

(1)滑塊落入軌道后,能離開水平軌道CD的最大高度;
(2)滑塊最終停在距C點(diǎn)多遠(yuǎn)處;
(3)滑塊在水平軌道CD上運(yùn)動的總時間。

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