某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图所示,将一质量为m玩具汽车(可以视为质点)放在O点,用弹簧装置将其弹出(每次弹出弹簧压缩量均相同),使其沿着光滑的半圆形轨道OMA和ANB运动,BC段是一长为L1=10.0m的粗糙水平面,CD是倾角为θ=37°的粗糙斜面,长度L2=6.0m,DE段是一长为L3=1.0m的粗糙水平面。圆弧OMA和ANB的半径分别为r=1.0m,R=4.0m。滑块与BC,CD,DE间的动摩擦因数均为μ=0.5,不考虑在C点的能量损失(g取10m/s2)
(1)若玩具汽车的质量m=1kg,要使玩具汽车恰好不脱离圆弧轨道,压缩弹簧弹性势能EP为多少?
(2)在满足第(1)问的情况下,玩具汽车最后停在离C点什么位置?
MNO
(3)若改变玩具小车质量,小车能不脱离圆轨道并停在DE段(小车始终不能脱离直轨道),问小车质量要满足什么条件?
【答案】见试题解答内容
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:51引用:2难度:0.4
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1.如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后经过0.2s后又恰好与倾角为45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m,小球可看作质点且质量为m=1kg,g取10m/s2。(结果可以保留根号)
(1)求小球经过B点时的速率v;
(2)若使小球恰好到达B点,求小球刚进入管道时的速度vA。发布:2024/12/30 0:0:1组卷:60引用:3难度:0.7 -
2.如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m.现将一质量m=0.2kg的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放,小滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平抛出,
g=10m/s2,求
(1)小滑块沿圆弧轨道运动的过程中所受摩擦力做的功是多少?
(2)小滑块经B点时对圆轨道的压力大小?
(3)小滑块着地时的速度大小和方向?发布:2024/12/30 0:0:1组卷:39引用:7难度:0.3 -
3.如图所示,光滑的水平面AB与光滑的竖直半圆形轨道BC平滑连接,半圆轨道半径R=0.2m,一个质量为m=0.5kg的物体放在A处,现作用一水平向右的恒力F,使物块由静止开始运动,当物体运动到B点时,撤去水平恒力F,物体恰好能通过半圆轨道的最高点C,并从C点水平抛出,后又落回A处,g取10m/s2,物体可视为质点。空气阻力不计。求:
(1)AB的长度L;
(2)物体在B点时对轨道的压力;
(3)力F的大小。发布:2024/12/30 0:0:1组卷:64引用:3难度:0.5