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如图13所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内,两 轨道...

如图13所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内,两

轨道之间由一条水平轨道(CD)相连,如小球从离地3R的高处A点由静止释放,可以滑过甲

轨道,经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,小球与CD段间的动摩擦因数为μ,其

余各段均光滑.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)求小球经过甲圆形轨道的最高点时小球的速度?

(2)为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象.试设计CD段的长度.

 

 

(1)  设小球能通过甲轨道最高点时速度为v1. 由机械能守恒定律得:           ------4分 (2) 小球在甲轨道上做圆周运动通过最高点的最小速度为  ∵>   ∴小球能通过甲轨道而不撞轨 设CD的长度为x,小球在乙轨道最高点的最小速度为  ---------1分 小球要通过乙轨道最高点,则需满足:  得:  x≤                                      ---------------3分 小球到乙轨圆心等高处之前再返回,则需满足: 且 得: ≤x <                                -----------------2分       总结论:CD≤或≤CD <     -----------------1分 【解析】略
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如图12所示,滑块在恒定外力F=1.5mg的作 用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,求AB段与滑块间的动摩擦因数。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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我国月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,

这极大的提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问

题,现请你解答:

(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径。

(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点。已知月球半径为R月,万有引力常量为G。试求出月球的质量M月。

 

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如图11所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20 cm处放置一小物块A,其质量为m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求:[来

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)当圆盘转动的角速度ω=2 rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为多大?方向如何?

(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(取g=10 m/s2)

                

 

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如图10所示,轻弹簧k一端与墙相连处于自然状态,质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求木块被弹回速度增大到3m/s时弹簧的弹性势能.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图9所示,用F = 5.0 N的水平拉力,使质量m = 5.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动,经历2S钟.求:这段时间内,力F对物体做的功W。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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