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如图所示,半径的圆弧轨道AB 与水平轨道BC 相切于B 点,CD为r2 = 0....

如图所示,半径的圆弧轨道AB 与水平轨道BC 相切于B 点,CD为r2 = 040m 的半圆轨道,另一半径R=100m 的圆弧轨道EF 与CD 靠近,E 点略低于D 点。一质量m=1kg 的小物块可视为质点从A 点以初速度v0=2m/s 沿轨道下滑,在AB 段运动过程中始终受到竖直向上F=10N 的力作用,进入BC 段后撤去。已知AB 高度为h,BC L=100m,小物块与BC 间动摩擦因数μ=02,其余光滑,EF 轨道对应的圆心角θ=60°,所有轨道均固定在同一竖直平面内,不考虑小物块在各轨道相接处的能量损失,忽略空气阻力,g 取10m/s2,求:

1当小物块在圆弧轨道AB 运动到B 点时,轨道对小物块的作用力大小;

2若小物块在B 点的速度为5m/s,且在刚进入BC 段时撤去力F,请通过计算判断小物块能否通过D 点;

3若小物块能进入EF 轨道,且不越过F 点,小物块在D 点的速度范围是多少?

 

(1)10+5N;(2)能通过D 点;(3) m/s 【解析】(1)由于F竖直向上,大小等于重力,所以AB段合外力作功为零,VB=V0=2 m/s 设在B点轨道对小物块作用力为FB FB-mg= FB=10+5N (2)如能通过D点,根据动能定理: --mg2r2=MVD2-MVB2 VD=4 m/s >=2 m/s 所以小物块能通过D 点。 (3)通过D 点的最小速度为=2 m/s 如刚好到达F点,则在D点的速度VD, m VD,2=mg(R-Rcos) VD,= m/s 所以小物块在D点的速度范围2 m/s VD m/s 试题分析:AB段由于外力不做功,速度大小不变,方向改变,求到B点时轨道对小物块的作用力大小,考查的是向心力。从B点到D点,摩擦力做功,重力做功,可以运用动能定理;而要使小球能够通过D点,需要的最小速度又考查了向心力公式。EF轨道光滑,机械能守恒。 考点:向心力、动能定理、机械能守恒定律 【名师点睛】本题的关键一要明确怎么根据向心力公式计算通过D点所需要的最小速度;二要明确机械能守恒的条件;三是运用动能定理时注意各力在哪个阶段做功。BD全过程运用动能定理比较简便。  
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一质点在竖直面内做曲线运动,沿水平方向运动的位移图象如下图所示,在竖直方向做自由落体运动,重力加速度g = 10m/s2,当其竖直分速度与水平分速度相等时,求:

1物体在空中运动的时间;

2从抛出开始,物体发生的位移大小

 

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如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。

1)供实验选择的重物有以下四个,应选择

A.质量为10g 的砝码

B.质量为50g 的塑料球

C.质量为200g 的木球

D.质量为200g 的铁球

2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如下图所示。纸带的  端(选填)与重物相连。

3)上图中O 点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上连续打出的点ABCDEFG 作为计数点,为验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等,并使数据处理简便,应测量OF 两点间的距离h1________两点间的距离h2

4)已知重物质量为m,计时器打点周期为T,从O 点到F 点的过程中重物动能的增加量ΔEk=    (用本题所给字母表示)。

5)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O 的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2--h 图线,如图所示。已知当地的重力加速度g=98m/s2,由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为   %(保留两位有效数字)。

 

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人造卫星围绕地球做匀速圆周运动,av R 为人造卫星的加速度、线速度和相应的轨道半径,a0v0 R0 为近地卫星的加速度、线速度和相应的轨道半径.则下列关系正确的是

 

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如图所示是一个玩具陀螺,a、b 和c 是陀螺表面上的三个点当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是

Aa、b 和c 三点的线速度大小相等

Ba、b 两点的线速度始终相同

Ca、b 和c 三点的角速度大小相等

Da、b 两点的加速度比c 点的大

 

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一个质量为m 的物体以a=08g 的加速度竖直向下加速运动,在物体下落h 高度的过程中

A合外力做功为08mgh 

B动能增加了08mgh

C机械能增加了08mgh 

D重力做功为mgh

 

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