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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧...

如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为05,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为18R sin37°=06,cos37°=08求:

1小球滑到斜面底端C时速度的大小;

2小球对刚到C时对轨道的作用力;

3要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R′应该满足什么条件?若R′=25R,小球最后所停位置距D或E多远?注:在运算中,根号中的数值无需算出

 

(1)(2)6.6mg,方向竖直向下.(3)b球将停在D点左侧,距D点0.6R处. 【解析】 试题分析:(1)设小球到达C点时速度为v,a球从A运动至C过程,由动能定理有: 可得: 2)小球沿BC轨道做圆周运动,设在C点时轨道对球的作用力为N,由牛顿第二定律,有: 其中r满足: r+r•sin53°=1.8R 联立上式可得: N=6.6mg 由牛顿第三定律可得,球对轨道的作用力为6.6mg,方向竖直向下. (3球不脱离轨道,有两种情况: 情况一:小球能滑过圆周轨道最高点,进入EF轨道.则小球在最高点P应满足: 小球从C直到P点过程,由动能定理,有: 可得: 情况二:小球上滑至四分之一圆轨道的Q点时,速度减为零,然后滑回D.则由动能定理有: 解得:R′≥2.3R 若R′=2.5R,由上面分析可知,小球必定滑回D,设其能向左滑过DC轨道,并沿CB运动到达B点,在B点的速度为vB,则由能量守恒定律有: 可得: 故知,小球不能滑回倾斜轨道AB,小球将在两圆轨道之间做往返运动,小球将停在CD轨道上的某处.设小球在CD轨道上运动的总路程为S,则由能量守恒定律,有: 由上述两式,可得: S=5.6R 所以知,b球将停在D点左侧,距D点0.6R处. 考点:能量守恒定律;牛顿第二定律 【名师点睛】此题要求熟练掌握动能定理、圆周运动等规律,包含知识点多,关键要知道小球在运动过程中不脱离轨道可能做完整的圆周运动,也可能只在四分之一圆轨道上运动.运用动能定理时,要明确所研究的过程,分析各个力所做的总功。  
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考点分析:
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如图所示,高的水平台面上是一个以的速度顺时针转动的水平传送带AB,在该水平台面右边竖直面BC的右端处也有一高度的足够长水平台面,其左端竖直面DE也是竖直方向,E点为平台的左端点。将一质量的小物块无初速度的放在传送带上的A点处。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为01,传送带的长度,传送带的滑轮大小可以忽略,重力加速度取

1求物体从A到B的过程中,产生的热量;

2求小物块离开传送带后,第一落点的位置到E点的距离。

 

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1在释放小球A之前弹簧的形变量;

2求小球A运动到底端C点时的速度

 

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出租车上安装有速度表,计价器里安装有里程表,出租车载客后,开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s时,速度表显示54 km/h,求:

1这时出租车离出发点的距离;

2出租车继续做匀加速直线运动,当速度表显示108 km/h时,出租车开始做匀速直线运动,求出租车启动100s时计价器里程表示数应为多少?出租车启动时,里程表示数为零

 

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某实验小组的同学想利用刻度尺无其他测量仪器测出小滑块与桌面的动摩擦因数,小华同学的设计如图。倾斜的木板通过一小段弧形轨道与桌面连接,从木板上某一位置释放小滑块,小滑块从木板上滑下后沿桌面滑行,最终垂直桌面边缘水平抛出。测出木板底部离桌面边缘的距离L,桌面离地高度H,小滑块的落地点到桌子边缘的水平距离。改变倾斜的木板离桌子边缘的距离不改变木板的倾斜程度,并保证每次从木板的同一位置释放小滑块。重复以上步骤进行多次测量并记录实验数据。

1利用图象法处理数据。若以L为纵轴,则应以_________为横轴,拟合直线。在“  ,   , ”中选择填写

2若图象横轴和纵轴上的截距分别为a和b,则求得________。

 

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若实验中所用重锤质量为1kg,打点纸带如图所示,其中O、A、B、C、D是依次打下的点,则记录C点时,重锤动能=______,从开始下落至点,重锤的重力势能减少量是_____,实验中发现重物增加的动能_______重物减少的重力势能,填“略大于”、“略小于”、“等于”其主要原因是_______________。计算结果保留三位有效数字

 

 

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