题目内容

【题目】如图所示,半径R0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上.质量m0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v02m/s的速度被水平拋出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,此时弹簧的弹性势能Epm0.8J,已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ0.5,取g10m/s2.求:

1)小物块从A点运动至B点的时间;

2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力大小;

3CD两点间的水平距离L

【答案】(1) (2) 8N (3) 1.2m

【解析】

(1)小物块恰好从B点沿切线方向进入轨道,速度与竖直方向的夹角等于θ,由几何关系有:

解得:

(2)BC过程,由动能定理得:

B点,有:

C处,由牛顿第二定律有:FNmg

解得:

FN8N

根据牛顿第三定律,知小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力为:FNFN8N,方向向下

(3)CD过程,由能量守恒定律得:μmgL+Epm

解得:

L1.2m

练习册系列答案
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【题目】1)为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面;如图乙所示的实验:将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板连接,则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,这两个实验说明______

A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动.

B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动

C.不能说明上述规律中的任何一条

D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质

2)关于“研究物体平抛运动”实验,下列说法正确的是______

A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差

B.安装斜槽时其末端切线应水平

C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放

D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些.

E.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点

3)如图丙,某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹,abc三点的位置在运动轨迹上已标出,则:(g

①小球平抛运动的初速度为______ m/s

②小球运动到b点的速度为______ m/s

③抛出点坐标 ______cm y= ______ cm

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