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如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘...

如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,ABCD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10-4C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知SAB=1.0m,带电体与轨道ABCD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(取g=10m/s2

1)带电体运动到圆弧轨道C点时的速度大小.

2)带电体最终停在何处.

 

(1)10m/s(2) C点的竖直距离为处 【解析】 (1)设带电体到达C点时的速度为v,从A到C由动能定理得: , 解得 ; (2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从C到D由动能定理得: , 解得 , 在最高点,带电体受到的最大静摩擦力 , 重力 , 因为 所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为处;  
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考点分析:
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如图所示,半径为R的光滑绝缘半圆形轨道BPD位于竖直平面内,P为与圆心登高的点,D为最高点,其下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,水平轨道的BC段粗糙且BC=RAC段光滑,竖直线BD的左侧轨道处在水平向右的匀强电场中,电场强度,现有一质量为m、带+q的小滑块(质点). 第一次从A点由静止释放,在小滑块到达C点时即撤去电场,小滑块恰好能滑到P点;第二次从A点静止释放小滑块,在小滑块到达C点时保持电场强度大小不变方向变为竖直向上(半圆形轨道BPD也在该电场中),小滑块恰好能滑到D点,求:

1)小滑块与BC段的动摩擦因数

2AC段的长度L

3)小滑块从D点落在水平轨道上到B点的距离。

 

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如图所示,半圆形竖直光滑轨道bc固定在水平地面上,轨道半径R0.6m,与水平粗糙地面ab相切,质量m20.2kg的物块B静止在水平地面上b点,另一质量m10.6kg物块Aa点以v010m/s的初速度沿地面滑向物块B,与物块B发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两物块粘在一起,之后冲上半圆轨道,到最高点c时,两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力.已知ab两点间距L3.6mAB均可视为质点,空气阻力不计,g10m/s2.求:

1)物块AB刚碰后一起运动的速度v

2)物块A和地面间的动摩擦因数μ

 

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如图所示,半径R1.6 m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与传送带相切于B点,水平传送带上AB两端点间距L16 m,传送带以v010 m/s的速度顺时针运动,将质量m1 kg的小滑块(可视为质点) 放到传送带上,滑块与传送带间的动摩擦因数μ0.4,取g10 m/s2.

(1)将滑块在传送带A端由静止释放,求滑块由释放到第一次经过B端的过程中:

所需时间;

因放上滑块,电机对传送带多做的功;

(2)若滑块仍由静止释放,要想滑块能通过圆轨道的最高点C,求滑块在传送带上释放的位置范围。

 

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如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑,AB为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m(计算中取g=10m/s2sin53°=0.8cos53°=0.6):

1)小孩平抛的初速度;

2)小孩从离开平台到A点所用的时间;

3)若小孩运动到轨道最低点O时的速度为m/s,则小孩对轨道的压力为多少?

 

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如图足够长的固定斜面倾角θ=37°。一个物体以v0=4m/s的初速度从斜面A点处沿斜面向上运动。物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25。(取g=10m/s2sin37°=0. 6cos37°=0. 8)。求:

1)物体沿斜面上滑时的加速度;

2)物体沿斜面上滑的最大距离;

3)物体从最高点返回到A点时的速度大小。

 

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