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(10分)如图所示,质量为m的小球自由下落d后,沿竖直面内的固定轨道ABC运动,AB是半径为d的四分之一粗糙圆弧,BC是直径为d的光滑半圆弧,B是轨道的最低点,小球运动到C点对轨道的压力恰为零。求小球在AB圆弧上运动过程中,克服摩擦力做了多少功?
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试题分析:小球在C点:
(2分)
(2分)
从出发点到C点小球由动能定理
(2分)
所以
(2分)
克服阻力做功为
(2分)
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如图所示,直杆AB与水平面成α角固定,在杆上套一质量为m的小滑块,杆底端B点处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后原速率返回.现将滑块拉到A点由静止释放,与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点,设重力加速度为g,由此可以确定
A.滑块下滑和上滑过程加速度的大小a
1
、a
2
B.滑块最终所处的位置
C.滑块与杆之间动摩擦因数μ
D.滑块第k次与挡板碰撞后速度v
k
(16分)如图所示,某传送带与地面倾角θ=37
o
,AB之间距离L
1
=2.05m,传送带以
=1.0m/s的速率逆时针转动。质量为M=1.0kg,长度L
2
=1.0m的木板上表面与小物块的动摩擦因数μ
2
=0.4,下表面与水平地面间的动摩擦因数μ
3
=0.1,开始时长木板靠近传送带B端并处于静止状态。现在传送带上端A无初速地放一个质量为m=1.0kg的小物块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ
1
=0.5,(假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变,sin37
o
=0.6,cos37
o
=0.8, g=10
)。求:
(1)物块离开B点的速度大小;
(2)物块在木板上滑过的距离;
(3)木板在地面上能滑过的最大距离。
(10分)如图所示,O点固定,绝缘轻细杆l,A端粘有一带正电荷的小球,电量为q,质量为m,水平方向的匀强电场的场强为E,将小球拉成水平后自由释放,求在最低点时绝缘杆给小球的力。
如图,在光滑水平面上有一质量为
的足够长的木板,其上叠放一质量为
的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力
,木板和木块加速度的大小分别为
。下列反映
变化的图线中正确的是( )
(15分)如图所示,光滑的
圆弧AB,半径
,固定在竖直平面内。一辆质量为M=2kg的小车处在水平光滑平面上,小车的表面CD与圆弧在B点的切线重合,初始时B与C紧挨着,小车长L=1m,高H=0.2m。现有一个质量为m=1kg的滑块(可视为质点),自圆弧上的A点从静止开始释放,滑块运动到B点后冲上小车,带动小车向右运动,当滑块与小车分离时,小车运动了
,此时小车的速度为
。求
(1)滑块到达B点时对圆弧轨道的压力;
(2)滑块与小车间的动摩擦因数;
(3)滑块与小车分离时的速度;
(4)滑块着地时与小车右端的水平的距离;
有一个固定竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成。如图所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的。现在最低点A给一质量为m的小球一个水平向右的初速度v
0
,使小球沿轨道恰好能过最高点B,且又能沿BFA回到A点,回到A点时对轨道的压力为4mg。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)小球的初速度v
0
大小;
(2)小球沿BFA回到A点时的速度大小;
(3)小球由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功。
对于做简谐运动的单摆,下列说法中正确的是 ( )
A.在位移为正的区间,速度和加速度都一定为负
B.当位移逐渐增大时,回复力逐渐增大,振动的能量也逐渐增大
C.摆球经过平衡位置时,速度最大,势能最小,摆线所受拉力最大
D.摆球在最大位移处时,速度为零,处于平衡状态
(14分)如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知x
AC
=2 m,F=15 N,g取10 m/s
2
,试求:
(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小;
(2)物体从C到A的过程中,克服摩擦力做的功.
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