【題目】如圖所示，光滑斜面傾角θ=60°，其底端與豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓弧軌道平滑對(duì)接，位置D為圓弧軌道的最低點(diǎn)。兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和小環(huán)B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用L=1.5R的輕桿通過輕質(zhì)鉸鏈相連，B套在固定豎直光滑的長桿上，桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿過軌道圓心，初始時(shí)輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A，假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中兩桿不會(huì)碰撞，小球通過軌道連接處時(shí)無能量損失（速度大小不變）。重力加速度為g。求：

(1)剛釋放時(shí)，球A的加速度大小；

(2)小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(3)已知小球以運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小環(huán)B的瞬時(shí)加速度大小為a，求此時(shí)小球A受到圓弧軌道的支持力大小。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)由牛頓第二定律得

解得

(2)小球初始位置距水平面高度設(shè)為，由幾何關(guān)系得

解得

小環(huán)初始位置距水平面高度設(shè)為，由幾何關(guān)系得

解得

由系統(tǒng)機(jī)械能守恒

式中，，

解得

(3)以小環(huán)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得

以小球為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,斜面AB高h，C是斜面AB的中點(diǎn),D點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方2h處。從D點(diǎn)以不同的水平速度拋出兩個(gè)小球,球1落在A點(diǎn)，球2落在C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運(yùn)動(dòng)過程,下列說法確的是（ ）

A.球1和球2動(dòng)能增加量之比2：3B.球1和球2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為:1

C.球1和球2拋出時(shí)初速度之比為:1D.球1和球2的速度變化量之比為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，O是一固定的點(diǎn)電荷，虛線是該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中的三條等勢(shì)線，負(fù)點(diǎn)電荷q僅在電場力的作用下沿實(shí)線所示的軌跡從a處運(yùn)動(dòng)到b處，然后又運(yùn)動(dòng)到c處．由此可知(　　)

A. O為正電荷

B. 在整個(gè)過程中q的電勢(shì)能先變小后變大

C. 在整個(gè)過程中q的加速度先變大后變小

D. 在整個(gè)過程中，電場力做功為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從安全的角度出發(fā)，駕校的教練車都經(jīng)過改裝，尤其是剎車裝置。為了測(cè)試改裝后的教練車剎車性能，教練們進(jìn)行了如下試驗(yàn)：當(dāng)車速達(dá)到某一值v0時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，讓車自由滑行直到停下來。假設(shè)車做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后的第1s內(nèi)通過的位移為16m，第3s內(nèi)通過的位移為1m�；卮鹣旅鎲栴}。

(1)改裝后的教練車的加速度a的大小及開始做勻減速運(yùn)動(dòng)的速度v0的大小是多少？

(2)如果想讓教練車用時(shí)t′=2s停下來，那么教練員應(yīng)額外提供多大的加速度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場內(nèi)，固定著傾角θ=30°的足夠長絕緣斜面，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小物塊置于斜面的頂端處靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)增加一水平向左的場強(qiáng)E=的勻強(qiáng)電場。設(shè)滑動(dòng)時(shí)小物塊的電荷量不變，從加入電場開始計(jì)時(shí)，小物塊的摩擦力f大小與時(shí)間t、加速度大小a與時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是（ ）

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,水平傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),速度大小為8m/s,A、B為兩輪圓心正上方的點(diǎn)，AB=L1=6 m,兩邊水平面分別與傳送帶表面無縫對(duì)接,彈簧右端固定,自然長度時(shí)左端恰好位于B點(diǎn),現(xiàn)將一小物塊與彈簧接觸(不栓接),并壓縮至圖示位置然后釋放,已知小物塊與各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,AP=L2=5m,小物塊與軌道左端P碰撞無機(jī)械能損失,小物塊最后剛好能返回到B點(diǎn)減速到零,g=10m/s2,則下列說法正確的是( )

A. 小物塊從釋放后第一次到B點(diǎn)的過程中,做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

B. 小物塊第一次從B點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 小物塊第一次到A點(diǎn)時(shí),速度大小一定等于8m/s

D. 小物塊離開彈簧時(shí)的速度一定滿足

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】細(xì)管AB內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì)，加工成如圖所示形狀，長L＝0.8 m的BD段固定在豎直平面內(nèi)，其B端與半徑R＝0.4 m的光滑圓弧軌道BP平滑連接，CD段是半徑R＝0.4 m的圓弧，AC段在水平面上，管中有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b，ma＝6 m，mb＝2 m。開始b球靜止，a球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與b球發(fā)生彈性碰撞之后，b球能夠通過軌道最高點(diǎn)P，a球則滑回AC段從細(xì)管的A點(diǎn)滑出。求：（重力加速度取10 m/s2，）

(1)若v0＝4 m/s，碰后a、b球的速度大�。�

(2)若v0未知，碰后a球的最大速度；

(3)若v0未知，v0的取值范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為、、、。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，則

A. 直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，

B. 直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，

C. 若電子有M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做正功

D. 若電子有P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場力做負(fù)功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與靜止在O點(diǎn)的小物塊接觸而不連接，此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)。現(xiàn)對(duì)小物塊施加大小恒為F、方向水平向左的推力，當(dāng)小物塊向左運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去該推力，小物塊繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，然后向右運(yùn)動(dòng)，最終停在B點(diǎn)。已知：小物塊質(zhì)量為m，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，OA距離為l1，OB距離為l2，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。下列表述不正確的是（　　）

A.在推力作用的過程中，小物塊的加速度可能一直變小

B.在推力作用的過程中，小物塊的速度可能先變大后變小

C.在物塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，彈性勢(shì)能的最大值為

D.在物塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，小物塊克服摩擦力做的功為μmg（2l1+l2）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案