如圖所示,光滑軌道由三段連接而成,AB是與水平面成θ角的斜軌道,CD是豎直平面半徑為R的半圓形軌道,BC是長(zhǎng)為5 R的水平軌道,F(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊由斜軌道AB上某處滑下,沿軌道通過(guò)最高點(diǎn)D后水平拋出,恰好垂直撞到斜軌道AB上的E點(diǎn),且速度大小為v,不計(jì)空氣阻力,已知重力加速度為g。求:(題中所給字母θ、R、v、g均為已知量)
(1)若滑塊從D點(diǎn)直接落到水平軌道BC上,其下落時(shí)間t ;
(2)按題中運(yùn)動(dòng),滑塊經(jīng)過(guò)D、E處的速度大小之比;
(3)斜軌道上E點(diǎn)到B點(diǎn)的距離;

(4)設(shè)計(jì)軌道時(shí)為保證軌道的安全穩(wěn)定性,要求通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)D時(shí)物體對(duì)D點(diǎn)軌道的壓力不超過(guò)物體自重的3倍。若按此要求,為保證滑塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程安全穩(wěn)定地完成,求滑塊平拋后落至水平軌道BC上的范圍。
(1)(2)(3)(4)
(1)由豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng):即: ∴    (4分)

(2)垂直撞到斜軌道上的E點(diǎn),將速度v分解(如圖):
由三角函數(shù)關(guān)系:     (3分)
(3)如第(2)題中速度v分解圖: (2分)
∴ 從最高點(diǎn)D到E的豎直高度:
則:斜軌道上E到B的豎直高度為
∴ 斜軌道上E點(diǎn)到B點(diǎn)的距離位:  (2分)
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

長(zhǎng)度為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA,A端有一質(zhì)量為3kg的木球,以O(shè)點(diǎn)為圓心,在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,小球通過(guò)最高點(diǎn)的速度為2m/s,取g=10m/s2,則此時(shí)輕桿OA   (  )
A.受到6N的拉力B.受到30N的壓力
C.受到6N的壓力D.受到24N的

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

更好地提高服務(wù)質(zhì)量,在公交車(chē)轉(zhuǎn)彎前,司機(jī)會(huì)利用車(chē)內(nèi)廣播播放錄音:“乘客們請(qǐng)注意,前面車(chē)輛轉(zhuǎn)彎,請(qǐng)拉好扶手!边@樣做的目的是
A.提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手,以免車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向前傾倒
B.提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手,以免車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向后傾倒
C.主要是提醒站著的乘客拉好扶手,以免車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒
D.主要是提醒站著的乘客拉好扶手,以免車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)光滑彈性桿P插在桌面上,桿端套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,今使小球沿水平方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度為,如圖所示,則球?qū)U的作用力大小為(   )
A.B.
C.D.不能確定

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

宇宙間存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)。其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示,三顆質(zhì)量相等的星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,任意兩顆星的距離均為R,并繞其中心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果忽略其它星體對(duì)它們的引力作用,引力常數(shù)為G,以下對(duì)該三星系統(tǒng)的說(shuō)法中正確的是
A.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為等邊三角形的邊長(zhǎng)R
B.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度與三星的質(zhì)量無(wú)關(guān)
C.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為
D.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩繩系一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球,上面繩長(zhǎng)=2m,兩繩都拉直時(shí)與軸夾角分別為,問(wèn):

(1)小球的角速度在什么范圍內(nèi),兩繩始終被拉緊?
(2)當(dāng)角速度為3rad/s時(shí),上、下兩繩拉力分別多大?(g取10/s2).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,紙質(zhì)圓桶以角速度繞豎直軸高速轉(zhuǎn)動(dòng),一顆子彈沿直徑穿過(guò)圓桶,若子彈在圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)不到半周過(guò)程中在圓桶上留下兩個(gè)彈孔a、b,已知Oa與Ob間的夾角為θ,圓桶的直徑為d,則子彈的速度為(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,某貨場(chǎng)而將質(zhì)量為m1="100" kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面,為避免貨物與地面發(fā)生撞擊,現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道,使貨物中軌道頂端無(wú)初速滑下,軌道半徑R="1.8" m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B,長(zhǎng)度均為l=2m,質(zhì)量均為m2="100" kg,木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,取g="10" m/s2
小題1:求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力。
小題2:若貨物滑上木板A時(shí),木板不動(dòng),而滑上木板B時(shí),木板B開(kāi)始滑動(dòng),求應(yīng)滿(mǎn)足的條件。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如右圖所示,細(xì)繩長(zhǎng)l,吊一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球,繩受到大小為2mg的拉力就會(huì)斷裂,繩的上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上.起初環(huán)帶著球一起以速度向右運(yùn)動(dòng),在A(yíng)處環(huán)被擋住而停下的瞬間,繩子所受拉力為多少?在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,球是先碰墻還是先碰地?第一次的碰撞點(diǎn)離B點(diǎn)的距離是多少?(已知A處離墻的水平距離為l,球離地的高度h=2l

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