(9分)如图所示,光滑轨道固定在竖直平面内,其中BCD为细管,AB只有外轨道,AB段和BC段均为半径为R的四分
kuaidi.ping-jia.net 作者:佚名 更新日期:2024-06-16
如图所示,AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,
(1)小球从A点运动到B点,根据机械能守恒定律,圆弧轨道是光滑的不算其阻力,其势能全部转换成动能,A点相对B点势能为mgR,B点动能就是mgR.
(2)、在R/2处,A处的一半势能转移为动能,mgR/2=mv^2/2,
v=√(gR),方向为切线方向向下,与圆心连线垂直。
(3)、在B点处小球受力情况:轨道支持力NB,垂直向上,重力mg,垂直向下,向心力ma,垂直向上,其中a为向心加速度,a=v^2/R,
mgR=mv^2/2,v^2=2gR,a=2g,
NB-mg=ma,
NB=m(g+2g)=3mg.
BC应该是NC吧?
C点已静止,支持力与重力相等为mg,但方向朝上.
(1)在到达B点前,只有滑动摩擦力f对物体做功,对物体从D到B的过程运用动能定理,设物体在B点时的速度为v,则
f·SDB =m v2 -m v02 ①
又f = μmg ②
联立以上两式解得
v = 4 m/s
(2)F = F向 + G= 16N + 10N = 26N
(3)物体在沿弯曲轨道上滑的过程中,只有重力对物体做功,因此机械能守恒,设物体能够上滑的最大高度为h,并取水平面为参考平面,则
m v2 =mgh
解得 h = 0.8m
(1) (2) x=2R(3) R 答:则mg+N= ,N=0(2分)所以小球在A点速度为v A = (1分)(2) 小球从A点平抛,有x=v A t,2R= gt 2 (2分)联立解得x=2R(1分)(3) 小球从D点静止释放运动到A点的过程中机械能守恒,则mgH=mg·2R+ (2分)解得H= R(1分)点评:难度中等,把多... 答:(1)v= (2)k>3 试题分析:(1)小球从圆弧面滑下的过程由机械能守恒定律得:mgh= mv 0 2 由动量守恒定律得:mv 0 =(m+km)v,解得v= (2)若两小球在碰撞过程中无机械能损失,则动量和机械能守恒,得:mv 0 =mv 1 +kmv 2 , mv 0 2 = mv 1 2 + kmv 2 ... 答:(1) (2) (3) 试题分析:(1)小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,即在C点,重力提供向心力 得 (2)根据几何关系如下图 OB之间的高度为 ,B到AD的水平距离为 ,那么AB的高度即 从A点到C点,只有重力和AB段的拉力做功,根据动能定理 整理得 (3)从C点到D点,根据... 答:(1)因 A、B球能达到的最大高度均为14R.由机械能守恒定律,得到碰撞后小球的速度大小为:12mv2=14mgR,vA=vB=gR2,设B球受到的支持力大小为N,根据牛顿第二定律:N-3mg=3mv2BR,得N=92mg.由牛顿第三定律,小球B对轨道的压力大小为:N′=N=32mg.(2)设A球碰前的速度方向为正方向,... 答:、(1)对整体分析,自由落体,加速度g 以A为研究对象,A作自由落体则杆对A一定没有作用力。即F=0 (2)AB都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等 即有VA=VB 整体动能定理(或机械能守恒):mg2R+mg5/2R=1/2*2mv^2 v=√(9/2)gR ... 答:在只考虑重力势能时,可以用整体法,利用整体的等效的质心来解决。A、B、杆整体的质心在杆的中点上,重力势能不变,质心的高度就不变为2R+√2R;末态是B在左上,A在右下,杆倾斜在轨道之间并与轨道成45°角,杆的中点高度不变为2R+√2R。很容易算出A的高度 为 R+√2R ... 答:小球过C后落地时间:t=√(2(2R)/g)此时水平位移:4R=vc*t C点对顶压力:Pc=m*vc²/R-mg C点加速度:ac1=g+vc²/R 过C点加速度:ac2=g 加速度比:r=ac1/ac2 由机械能守恒求初速度:1/2m*v0²=mg2R+1/2m*vc²解得:Pc=3gm r=5 v0=2√(2gR)... 答:(1) (2)x=2R (3) 试题分析:(1)A恰能经过半圆形轨道的最高点 解得 (2分)(2)A做平抛运动,由平抛运动规律 B到达的最远位置离M点的距离即为 x=2R (3分)(3)炸药爆炸过程由动量守恒定律 (1分)A上升到N的过程,由机械能守恒定律 (1分)对B,... 答:(1) (2)小球9 不能到达半圆轨道的最高点 以 表示小球 碰后的速度, 表示小球9 碰后的速度, 表示小球 在半圆最高点的速度, 表示小球 从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间,则有 ① ② ③ ④由①②③④求得 , 代入数值得 m/s, 3.5m/s... 答:试题分析: (1)设轨道半径为R,出机械能守恒定律: (1)对B点: (2)对A点: (3) 由(1)、(2)、(3)式得:两点的压力差: (4)由图象得:截距 6mg=6,得m=0.1kg (5)(2)因为图线的斜率 所以R="2m" (6)在A点不脱离的条件为: (7)由(1)、(6)、(7... |