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质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点...

质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平,斜面与圆弧轨道在C点相切连接(小物块经过C点时机械能损失不计).已知圆弧半径R=1.0m,圆弧对应圆心角θ=106°,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m.设小物块首次经过C点时为零时刻,在t=0.8s时刻小物块经过D点,小物块与斜面间的滑动摩擦因数为manfen5.com 满分网.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度vA大小;
(2)小物块经过O点时对轨道的压力;
(3)斜面上CD间的距离.
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(1)小球离开A点做平抛运动,根据竖直方向做自由落体运动,求出竖直方向上的分速度,根据速度与水平方向上的夹角,求出小物块离开A点的水平初速度vA大小. (2)根据平行四边形定则求出B点的速度,再根据动能定理求出O点的速度,最后根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而由牛顿第三定律求出小物块对O点时的压力. (3)根据牛顿第二定律求出物块上滑的加速度大小,求出物块上滑到最高点的时间,再根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,根据运动学公式求出下滑的位移,从而得出斜面上CD间的距离. 【解析】 (1)对小物块,由A到B有 在B点 所以vA=3m/s (2)对小物块,由B到O有 m/s                    在O点   所以 N=43N                                         由牛顿第三定律知对轨道的压力为  N'=43N (3)物块沿斜面上滑:mgsin53°+μ1mgcos53°=ma1 a1=10m/s2  物块沿斜面下滑:mgsin53°-μ1mgcos53°=ma2 a2=6 m/s2 由机械能守恒知vC=vB=5m/s                       小物块由C上升到最高点历时s              小物块由最高点回到D点历时t2=0.8-0.5=0.3s 故=0.98 m                      答:(1)小物块离开A点的水平初速度vA大小为3m/s. (2)小物块经过O点时对轨道的压力为43N. (3)斜面上CD间的距离为0.98m.
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考点分析:
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表1                                                                                        表2
m/kg0.100.200.300.400.50h/m0.050.100.150.200.25
x/m0.100.200.300.400.50x/m0.100.200.300.400.50
(1)请画出m-x与h-x的关系图
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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