如圖所示,半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點與水平面平滑連接,一個質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)靜止在A點.一瞬時沖量使滑塊以一定的初速度從A點開始運動,經(jīng)B點進入圓軌道,沿圓軌道運動到最高點C,并從C點水平飛出,落在水平面上的D點.經(jīng)測量,D、B間的距離s1=10m,A、B間的距離s2=25m,滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)?=0.20,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑塊剛進入圓軌道時,在B點軌道對滑塊的彈力;
(2)滑塊在A點受到的瞬時沖量大。
(1)設(shè)滑塊從C點飛出時的速度為vc,從C點運動到D點時間為t
滑塊從C點飛出后,做平拋運動,豎直方向:2R=
1
2
gt2
水平方向:s1=vct
解得:vc=10m/s
設(shè)滑塊通過B點時的速度為vB,根據(jù)機械能守恒定律
1
2
mvB2=
1
2
mvc2+2mgR
解得:vB=10
2
m/s
設(shè)在B點滑塊受軌道的壓力為N,根據(jù)牛頓第二定律
N-mg=m
v2B
R

解得:N=45N,方向豎直向上
(2)設(shè)滑塊從A點開始運動時的速度為vA,根據(jù)動能定理
-μmgs2=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2
解得:vA=10
3
m/s
設(shè)滑塊在A點受到的沖量大小為I,根據(jù)動量定理
I=mvA
解得:I=5
3
kg?m/s;
答:(1)滑塊剛進入圓軌道時,在B點軌道對滑塊的彈力大小是45N方向豎直向上;
(2)滑塊在A點受到的瞬時沖量大小是5
3
kg?m/s.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

將小球以初速度v0豎直上拋,在不計空氣阻力的理想狀況下,小球?qū)⑸仙侥骋蛔畲蟾叨取S捎谟锌諝庾枇,小球(qū)嶋H上升的最大高度只有該理想高度的80%。設(shè)空氣阻力大小恒定,求小球落回拋出點時的速度大小v。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩質(zhì)量相等的小球A和B,A球掛在一根長為L的細繩O’A上,B球掛在橡皮繩O′B上,現(xiàn)將兩球都拉到如圖的水平位置上,讓兩繩均拉直(此時橡皮繩為原長),然后無初速釋放,當兩球通過最低點O時,橡皮繩與細繩等長,小球A和B速度分別為vA和vB,那么(  )
A.重力對小球A、B所作的功不相等
B.在O點時vA>vB
C.在O點時vA=vB
D.在O點時vA<vB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中正確的是(  )
A.如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零
B.一定質(zhì)量的物體,動能變化時,速度一定變化;但速度變化時,動能不一定變化
C.處于平衡狀態(tài)的運動物體,其機械能一定不變
D.動能不變的物體,其機械能一定不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

雪橇是一種深受青少年喜愛的雪上運動器材.在一次滑雪運動中,某同學(xué)坐在雪橇上,從靜止開始沿著高度為15m的斜坡滑下,到達底部時速度為10m/s,人和雪橇的總質(zhì)量為60kg.已知g=10m/s2.求:
(1)下滑過程中,合外力對人和雪橇做的功;
(2)下滑過程中,人和雪橇克服阻力做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平軌道PAB與
1
4
圓弧軌道BC相切于B點,其中,PA段光滑,AB段粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.1,AB段長度L=2m,BC段光滑,半徑R=lm.輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k=200N/m,左端固定于P點,右端處于自由狀態(tài)時位于A點.現(xiàn)用力推質(zhì)量m=2kg的小滑塊,使其緩慢壓縮彈簧,當推力做功W=25J時撤去推力.已知彈簧彈性勢能表達式Ek=
1
2
kx2其中,k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,重力加速度取g=10m/s2
(1)求推力撤去瞬間,滑塊的加速度a;
(2)求滑塊第一次到達圓弧軌道最低點B時對B點的壓力Fn;
(3)判斷滑塊能否越過C點,如果能,求出滑塊到達C點的速度vc和滑塊離開C點再次回到C點所用時間t,如果不能,求出滑塊能達到的最大高度h.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,高度為h,末端B處的切線方向水平.一個質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端后飛出,落到地面上的C點,軌跡如圖中虛線BC所示.已知它落地時相對于B點的水平位移OC=l.現(xiàn)在軌道下方緊貼B點安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端與B的距離為l/2.當傳送帶靜止時,讓P再次從A點由靜止釋放,它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面的C點.當驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動從而帶動傳送帶以速度v=
3gh
勻速向右運動時(其他條件不變),P的落地點為D.(不計空氣阻力)
(1)求P滑至B點時的速度大。
(2)求P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù);
(3)求出O、D間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖a所示,有一個足夠長的光滑斜面,傾角θ為30°,質(zhì)量為0.8kg的物體置于O處.物體受到一個沿斜面向上的拉力F作用下由靜止開始運動,F(xiàn)與x的關(guān)系如圖b所示,x為物體相對于O點的位移,x軸正方向沿斜面向下,如圖a所示,則:
(1)當物體位移x=0.5m時物體的加速度為多大?方向如何?
(2)當物體位移x為多大時物體的加速度最大?最大值為多少?
(3)當物體位移x為多大時物體的速度最大?最大值為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示是某公園中的一項游樂設(shè)施,半徑為R=手.5m、r=4.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條水平軌道CD相連,現(xiàn)讓可視為質(zhì)點的質(zhì)量為40圖g的無動力小滑車從A點由靜止釋放,剛好可以滑過甲軌道后經(jīng)過CD段又滑手乙軌道后離開兩圓形軌道,然后從水平軌道飛入水池內(nèi),水面離水平軌道的高度h=5m,所有軌道均光滑,g=40m/s
(4)求小球到甲軌道最高點時的速度v.
(手)求小球到乙軌道最高點時對乙軌道的壓力.
(3)若在水池中MN范圍放手安全氣墊(氣墊厚度不計),水面手的4點在水平軌道邊緣正下方,且4M=40m,4N=45m;要使小滑車能通過圓形軌道并安全到達氣墊手,則小滑車起始點A距水平軌道的高度該如何設(shè)計?

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同步練習(xí)冊答案