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如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成...

如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB,沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求:

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(1)小物块与水平轨道的动摩擦因数满分5 manfen5.com

(2)为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道,圆弧轨道的半径至少是多大?

(3)若圆弧轨道的半径取第(2)问计算出的最小值,增大小物块的初动能,使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5处,试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能,将停在何处?如果不能,将以多大速度离开水平轨道?

 

(1)(2)(3);物块最终停在水平滑道AB上,距A点处. 【解析】 试题分析:(1)小物块最终停在AB的中点,在这个过程中,由动能定理得:-μmg(L+0.5L)=-E 得: (2)若小物块刚好到达D处,速度为零,同理,有:-μmgL-mg=-E,解得CD圆弧半径至少为: (3)设物块以初动能E′冲上轨道,可以达到的最大高度是1.5,由动能定理得:-μmgL-1.5mg=-E′ 解得: 物块滑回C点时的动能为EC=1.5mg=,由于EC<μmgL=,故物块将停在轨道上. 设到A点的距离为x,有-μmg(L-x)=-EC 解得: 即物块最终停在水平滑道AB上,距A点处. 考点:动能定理的应用.  
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考点分析:
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如图所示,竖直面内有一半径为的圆形轨道,一质量为m的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,斜轨道的倾角为α,各处的摩擦均不计。求:

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1)为使小球能完成圆周运动,释放点A距水平地面的高度h至少要为多少?

(2)让小球从h/=2处由静止下滑,小球将从圆轨道的何处脱离?

 

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在地球某处海平面上测得物体自由下落高度h所需的时间为t,到某高山顶测得物体自由下落h同样高度所需时间增加了Δt,已知地球半径为,试求山的高度H.

 

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如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况

(2)求悬线对球的拉力

 

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在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如右图所示.一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.

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(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a________(保留三位有效数字).

(2)回答下列两个问题:

为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)

A.木块的长度L          B.木板的质量m1           C.滑块的质量m2  

D.托盘和砝码的总质量m3                 E.滑块运动的时间t

测量中所选定的物理量时需要的实验器材是                        

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ________(用所测物理量的字母表示,重力加速度为g)与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个理由:                      

 

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探究功与物体速度变化关系的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。小木块从A点静止释放后,在根弹簧作用下弹出,沿足够长水平放置的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时小木块所处的位置,测得OB1的距离为L1,并把此过程中弹簧对小木块做的功记为W1。用完全相同的弹簧2根、3……并列在一起进行第2次、第3……实验并记录相应的数据,作出弹簧对小木块做功W 与小木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。

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请回答下列问题:

1WL图线为什么不通过原点?                             

2)弹簧被压缩的长度LOA =           cm

 

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