题目内容

半径R=1 m的四分之一圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h=0.8 m，如图所示，有一质量m=1.0 kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨道末端B，滑块最终落在地面上C点.经测量得x=1.6 m（g取10 m/s2）试求：

（1） 不计空气阻力，滑块落在地面上时速度vc多大？方向如何？

（2） 滑块在AB轨道上滑行时克服摩擦力做功多少？

（1） 小球B→C

x=vBt

 

得vB=4 m/s

t=0.4 s

vy=gt=10×0.4=4 m/s

vc=42 m/s方向与水平夹角45°

（2） mgR-Wf=12m

Wf=1×10×1-12×1×42=2 J

练习册系列答案
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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，电场强度为E．一绝缘弯杆由两段直杆和一半径R=1.6m的四分之一圆弧杆MN组成，固定在竖直面内，两直杆与圆弧杆的连接点分别是M、N，竖直杆PM和水平杆NQ均足够长，PMN段光滑．现有一质量为m1=0.2kg、带电荷量为+q的小环套在PM杆上，从M点的上方的D点静止释放，恰好能达到N点．已知q=2×10-2C，E=2×102N/m．g取10m/s2．
（1）求D、M间的距离h1=？
（2）求小环第一次通过圆弧杆上的M点时，圆弧杆对小环作用力F的大小？
（3）小环与NQ间的动摩擦因数μ=0.1．现将小环移至距离M点上方h2=14.4m处由静止释放，环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．问经过足够长的时间，小环在水平杆NQ上运动通过的总路程s1=
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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，电场强度为E．一绝缘弯杆由两段直杆和一半径R=1.6m的四分之一圆弧杆MN组成，固定在竖直面内，两直杆与圆弧杆的连接点分别是M、N，竖直杆PM和水平杆NQ均足够长，PMN段光滑．现有一质量为m1=0.2kg、带电荷量为+q的小环1套在PM杆上，从M点的上方的D点静止释放，恰好能达到N点．已知q=2×10-2C，E=2×102N/m．g取10m/s2．
（1）求D、M间的距离h1=？
（2）求小环1第一次通过圆弧杆上的M点时，圆弧杆对小环作用力F的大小？
（3）在水平杆NQ上的N点套一个质量为m2=0.6kg、不带电的小环2，小环1和2与NQ间的动摩擦因数μ=0.1．现将小环1移至距离M点上方h2=14.4m处由静止释放，两环碰撞后，小环2在NQ上通过的最大距离是s2=8m．两环间无电荷转移．环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．问经过足够长的时间，小环1的状态？小环1在水平杆NQ上运动通过的总路程s1=？

(15分) 如图所示为半径R=0.50m的四分之一圆弧轨道，底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度v = 2.0m/s。忽略空气的阻力。取g=10m/s2。

求：
（1）小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN；
（2）小滑块由A到B的过程中，克服摩擦力所做的功W；
（3）小滑块落地点与B点的水平距离x。

(15分) 如图所示为半径R=0.50m的四分之一圆弧轨道，底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度v = 2.0m/s。忽略空气的阻力。取g=10m/s2。

求：

（1）小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN；

（2）小滑块由A到B的过程中，克服摩擦力所做的功W；

（3）小滑块落地点与B点的水平距离x。

 

如图所示，半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧固定在光滑水平面上，轨道上方A点有一质量为m=1.0㎏的小物块；小物块由静止开始下落后打在圆轨道上B点但未反弹，在瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度立刻减为零，而沿切线方向的分速度不变。此后，小物块将沿圆弧轨道滑下。已知A、B两点到圆心O的距离均为R，与水平方向夹角均为θ=300；C点为圆弧轨道末端，紧靠C点有质量M=3.0㎏的长木板P，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板长L=2.5m，取g=10m/s2。求：（1）小物块刚到达B点时的速度vB;

（2）小物块沿圆轨道到达C点时对轨道的压力；

（3）小物块与长木板的动摩擦因数至少为多大时，小物块才不会滑出长木板。

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