如图所示,处于竖直平面内的某一探究装置,该装置由圆心为O的四分之一圆弧光滑轨道A1A、粗糙水平直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑细圆管轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑轨道DEF、倾角α=30°的光滑直轨道F1M、水平光滑直轨道MN组成,A、B、D为轨道间的相切点,B、O1、D、O2、F1和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=1.0kg,轨道A1A的半径R=0.28m,轨道AB长度L=0.70m,轨道BCD和DEF的半径相等且r=0.20m,F、F1两点间的高度差可忽略不计。探究开始时,滑块从A1点正上方某点静止释放,滑块将经A1点沿轨道运动。若释放点距A1点的高度h=0,滑块沿轨道运动到B处恰好静止。忽略空气阻力,各部分均平滑连接。
(1)求滑块与粗糙直轨道AB间的动摩擦因数μ;
(2)若释放点距A1点的高度h=0.40m,求滑块运动到与圆心O1等高的C点时对轨道的作用力F;
(3)若滑块从F点水平飞出后的落点到F的水平距离为x,请写出x与h的关系。
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:139引用:2难度:0.2
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1.如图所示,可视为质点的质量为m=0.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A点,在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,从A点开始做匀加速直线运动,滑块运动到B点后进入半径为R=0.4m且内壁光滑的竖直固定圆管道,在圆管道上运行一周后从C处的出口出来后向D点滑动,D点右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点,并以恒定的速度v=3m/s顺时针转动。已知水平轨道AB的长度l1=2.0m,CD的长度为l2=3.0m,小滑块与水平轨道ABCD间的动摩擦因数为μ1=0.2,与传送带间的动摩擦因数μ2=0.3,传送带DE的长度L=0.5m,重力加速度g=10m/s2,管道内径忽略不计。求:
(1)若小滑块滑行到AB的中点时撤去拉力F,求滑块运动到圆管道的最高点时对管道的压力大小;
(2)若小滑块恰好能通过圆管道的最高点且沿管道滑下,求小滑块到达传送带最右端E点的速度大小;
(3)若在AB段水平拉力F的作用距离x可变,保证小滑块滑上传送带后一直加速,试求出x的取值范围。发布:2024/10/17 7:0:2组卷:10引用:1难度:0.5 -
2.如图所示,平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,倾斜光滑直轨道AO与y轴正方向夹角为θ=60°,轨道AO与水平轨道OB及半径为R的竖直光滑圆管之间均平滑连接,圆管对应的圆心角为120°,其所在圆O′分别与x轴和y轴相切于B点和C点。已知第二象限内有方向竖直向下、大小为E1=
的匀强电场,第一象限内,x≥R的区域内有水平向右的匀强电场,其中0≤y<2mgqR区域内场强大小为E2=32,y≥3mgqR区域内场强大小为E3=32。质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从到O点距离为R的Q点由静止释放,经水平轨道OB进入圆管内。小球与水平轨道OB之间的动摩擦因数为μ=0.2,其余摩擦不计,所有轨道均为绝缘轨道,轨道的直径远小于所在圆的直径,小球所带电荷量不损失,进入和飞出管道时无能量损失,重力加速度为g。求:3mg3q
(1)小球经过坐标原点O处时的速度大小;
(2)求小球在管道中速度最大时的位置坐标,并求出小球的最大速度;
(3)从开始运动到小球静止,小球在OB段走过的总路程s为多少?发布:2024/10/10 5:0:1组卷:137引用:2难度:0.4 -
3.半径均为r的
圆弧轨道AB与14圆管轨道BC在B点平滑对接,固定放置在竖直平面内、轨道在最低点A的切线水平、在最高点C的切线水平,两轨道的内壁均光滑。在光滑的水平地面上,让质量为14的小球甲(视为质点)以一定的水平初速度与前方静止的质量为m的小球乙(视为质点)发生弹性碰撞,小球乙以一定的速度滑上轨道,重力加速度为g,m2
求:(1)若小球乙到达C点时受到的弹力刚好为0,则小球乙在A点受到的支持力大小;
(2)若小球乙到达C点时对管的上壁有压力,则A点对乙的支持力大小与C点对乙的压力大小之差;
(3)若小球乙离开C点做平抛运动的水平位移为,则甲与乙碰撞之前的速度大小。22r发布:2024/9/21 16:0:8组卷:11引用:2难度:0.4