(10分)如图所示,在竖直平面内有一半径为R的半圆轨道与一斜面轨道平滑连接,A、B连线竖直.一质量为m的

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-01
如图所示,一个光滑的水平轨道与半圆轨道相连接,其中半圆轨道在竖直平面内,半径为R,质量为m的小球以

小球通过轨道的最高点B后恰好做平抛运动:
根据h=1/2gt²,落地时间t=√(2h/g)=√(2×2R/g)=2√(R/g)
根据平抛运动的水平位移:L=vB×t
B点速度:vB=L/t=2R/[2√(R/g)]=√(gR)
根据能量守恒:1/2mvA²=1/2mvB²+mgh
A点的速度大小:vA=√(vB²+2gh)=√{gR+2g×2R)=√(5gR)

B点合外力产生向心力:N+mg=mvB²/R
B点时半圆轨道对他的弹力:N=mvB²/R-mg=m×gR/R+mg=2mg

解:
1,
由h=2R=1/2gt²得小球从C落到P的时间
t=√(4R/g)=2√(R/g)
由PA=4R=Vc t得
小球从C处飞出时的水平速度
Vc=4R/t=2√(Rg)
小球在C点对半圆轨道的压力
F=mVc²/R-mg=3mg;
2,
小球通过C点前瞬间,加速度为a=(mVc²/R)/m=Vc²/R=4g,
小球通过C点后瞬间,加速度为g,
则小球通过C点前、后瞬间的加速度之比为 4:1;
3,
根据动能定理,
1/2mvc²-1/2mv0²=-mg2R
得 v0=2√(2gR) 。



  • 如图所示,竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上,圆心为O点...
    答:解:(1)小滑块从B点飞出后作平抛运动,设它在的速度大小为 , S 小滑块从B点飞出初速度为 m/s (2)小滑块在B点时,由牛顿第二定律 解得N=14N 由牛顿第三定律得小滑块在B点时对圆弧轨道的压力为 =14N (3)小滑块在圆弧轨道内下滑过程中,由动能定理得 解得小滑块克服摩...
  • 如图所示,竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线左侧有...
    答:(1)小环刚好能到达P点,意味着小环到达P点时速度恰好为零.根据动能定理得:F-x 0 =mg?2R=0解得小环所受电场力F=0.5mg(2)设小环第一次运动到A点时速度为v A ,根据动能定理得:F(x 0 +R)-mgR= 1 2 mv A 2 在A点小环受到的洛仑兹力f=qBv A 根据牛顿第二定律得...
  • (2013?徐汇区一模)如图所示,竖直平面内有两个水平固定的等量同种正...
    答:由题意知从A到O,电场力做正功,电势能减小,从O到B,电场力做负功,电势能增加,故电荷电势能的变化情况为先减小后增大;设O点速度为V,由动能定理:-mgL+qUOA=0-mgL-qUOB=0-12mV2其中UOA=UOB联立解得V=4gL故答案为:先减小后增大,4gL ...
  • (10分)如图所示,AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,OA处于...
    答:(1) (2) S=8.5m 试题分析:(1)设小球第一次到达D的速度V D P到D点的过程对小球列动能定理: 2分在D点对小球列牛顿第二定律: 1分联立解得: 1分(2)第一次来到O点,速度V 1 ,P到O点的过程对小球列动能定理: 解得: 要能通过O点,须 临界速度 故第一...
  • 如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧...
    答:N -qBv-qE=m 得F N =qB + mg.(3)①若μmg≥qE,即μ≥ ,小环在PQ上运动到某点速度为零后静止,设距P点距离为x,则qE(5R-x)-mg×2R-μmgx=0得x= R则W f = mgR②若μmg<qE,最后小环在PD间做往复运动,有qE×5R-mg×2R-W=0得W= mgR.
  • (13分)如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xoy,第一、四象限内存...
    答:1分) 微粒在第一象限运动时间为 ---(1分) 通过B点沿y轴负方向 的速度为 ---(1分)微粒通过B点速度为 ---(1分)方向与x轴正向夹角为 ---(1分)(2)微粒在0.03秒内沿x方向的位移为 ---(1分)设微粒做圆周运动的半径为r,由图可知r+rsinθ=xr=0.015m -...
  • (10分).如图所示,金属杆 ,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨...
    答:当杆匀速下滑时,重力的功率等于电路的电功率,设重力的功率为 ,则有: (1)………4分由法拉第电磁感应定律得: (2) ………2分联立(1)(2)解得: 代入数据得: 即棒下滑的速度大小为 ………4分本题考查法拉第电磁感应定律,当杆匀速下滑时重力做的功完全转化为电功,即重力的功率...
  • 如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够...
    答:μmgsAB?mgR=12mv2解得v=10 m/s (2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从C到D由动能定理得:?mgh?μqEh=0?12mv2解得h=53 m 在最高点,带电体受到的最大静摩擦力Ffmax=μqE=4 N重力G=mg=2 N,因为G<Ffmax所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为53 m处. ...
  • 如图所示,同一竖直平面内,有两根光滑绝缘杆OA和OB,与竖直线的夹角均为4...
    答:解:(1)设平衡时两球相距L,对小球B受力分析,由平衡得: 由库仑定律得: 联立解得: m (2)经分析知在OC线上AB中点的场强最小,到O点的最小距离为r,由几何关系知:r=BC=0.1m 场强最小值为0
  • 如图所示,位于竖直平面内的光滑有轨道,有一段斜的直轨道
    答:设物块在圆形轨道最高点的速度为v,由机械能守恒定律得mgh=2mgR+ mv 2 ① 物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力,有:mg+N=m ② 物块能通过最高点的条件是:N≥0 ③ 由②③式得:v≥ ④ 由①④式得:h≥2.5R ⑤ 按题的需求,...