满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之...

如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零,试求CD段的长度.

manfen5.com 满分网
小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力恰好为零,都由重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球经过圆形轨道最高点时的速率.当小球从C到达甲圆形轨道的最高点的过程中,只有重力做功,根据机械能守恒定律求解小球经过C点时的速率.根据动能定理求解CD的长度. 【解析】 设小球通过C点时的速度为vC,通过甲轨道最高点的速度为v1, 根据小球对轨道压力为零有       …① 取轨道最低点所在水平面为参考平面, 由机械能守恒定律有…② 联立①②式,可得 同理可得小球通过D点时的速度,设CD段的长度为l,对小球通过CD 段的过程,由动能定理有  解得: 答:CD段的长度是.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
实验装置如图1所示,让重锤拖动纸带自由下落,通过打点计时器打下一系列的点,对纸带上的点迹进行测量、分析和计算处理,即可验证重锤下落过程机械能是否守恒.
(1)下面列举了验证机械能守恒定律实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装实验器材;
B.将打点计时器接到学生电源输出电压为6V的“直流输出”挡;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放纸带,然后立刻接通电源,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能与增加的动能的关系.
其中没有必要进行的步骤是______,操作不当的步骤是______
(2)如图2所示是某次实验打出的一条纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离分别为:x=62.99cm,x1=7.19cm,x2=7.58cm,x3=7.97cm,x4=8.36cm所用电源的频率f=50Hz,重锺的质量m=1.00kg,查得当地重力加速度g=9.80m/s2
①重锤由O点运动到D点,重力势能的减少量等于______,动能的增加量等于______ (保留三位有效数字),实验结论:______
②重锤从O点运动到D点的过程中受到的平均阻力约为______ N.

manfen5.com 满分网 查看答案
某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动.质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度,M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影.用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由下落.A球落到地面N点处,B球落到地面P点处.测得mA=0.04kg,mB=0.05kg,B球距地面的高度是1.25m,M、N点间的距离为1.50m,则B球落到P点的时间是______s,A球落地时的动能是______J.(忽略空气阻力)

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,一物体以初速度v冲向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h,下列说法中正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.若把斜面从C点锯断,由机械能守恒定律可知,物体冲出C点后仍能升高h
B.若把斜面变成圆弧形AB′,物体仍能沿AB′升高h
C.无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形,物体都不能升高h,因为机械能不守恒
D.无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形,物体都不能升高h,但机械能守恒
查看答案
内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为manfen5.com 满分网R的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示.由静止释放后( )
manfen5.com 满分网
A.下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B.下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点
查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是( )
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变
C.动能和弹性势能之和总保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.