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如图所示,滑板A放在光滑的水平面上,B滑块可视为质点,A和B的质量都是m=1kg...

如图所示,滑板A放在光滑的水平面上,B滑块可视为质点,AB的质量都是m1kg,如图所示,滑板A放在光滑的水平面上,B滑块可视为质点,AB的质量都是m1kgA的左侧面靠在光滑竖直墙上,A上表面的ab段是光滑的半径为R0.8m的四分之一圆弧,bc段是粗糙的水平面,ab段与bc段相切于b点.已知bc长度为l2m,滑块Ba点由静止开始下滑,取g10m/s2.

(1)求滑块B滑到b点时对A的压力大小;

(2)若滑块Bbc段的动摩擦因数为μμ值满足0.1≤μ≤0.5,试讨论因μ值的不同,滑块B在滑板A上滑动过程中因摩擦而产生的热量(计算结果可含有μ)

 

(1)30N(2)(I)20μJ(II)4J 【解析】 (1)设B下滑到b点时速度为v0,受到的支持力为N,由机械能守恒定律 m=mgR① 由牛顿第二定律 N-mg=m② 联立①②式解得 N=30N 由牛顿第三定律可知,B滑到b点时对A的压力为30N; (2)设bc段的动摩擦因数为μ1时,B滑到c点时A、B恰好达到共同速度v,由动量守恒定律得 mv0=2mv③ 由能量守恒定律得 μ1mgl=-(2m)v2④ 联立①③④式并代入数据解得 μ1=0.2 讨论: (I)当0.1≤μ<0.2时,A、B不能达到同速,B将滑离A,滑板与滑块因摩擦而产生的热量为 Q1=μmgl=20μ J. (II)当0.2≤μ≤0.5时,A、B能达到同速,滑板与滑块因摩擦而产生的热量为 Q2=-(2m)v2⑤ 联立①③⑤式并代入数据解得 Q2=4J。  
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考点分析:
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如图所示,半径为的四分之三圆周轨道固定在竖直平面内,为圆轨道的圆心,为圆轨道的最高点,圆轨道内壁光滑,圆轨道右侧的水平面与圆心等高.质量为的小球从离点高度为处()的点由静止开始下落,从点进入圆轨道,重力加速度为).

1)小球能否到达点?试通过计算说明;

2)求小球在最高点对轨道的压力范围;

3)通过计算说明小球从点飞出后能否落在水平面上,若能,求落点与点水平距离的范围.

 

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如图所示,在光滑水平面上有一段质量不计,长为6m的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块AB,现同时对AB两滑块施加方向相反,大小均为F=12N的水平拉力,并开始计时.已知A滑块的质量mA=2kgB滑块的质量mB=4kgAB滑块与绸带之间的动摩擦因素均为μ=0.5AB两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求:

1t=0时刻,AB两滑块加速度的大小;

203s时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量.

 

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已知弹簧所储存的弹性势能与其形变量的平方成正比。如图所示,一轻弹簧左端固定在粗糙的水平轨道M点的竖直挡板上,弹簧处于自然状态时右端位于O点,轨道的MN段与竖直光滑半圆轨道相切于N点。ON长为L=1.9m,半圆轨道半径R=06m现将质量为m的小物块放于O点并用力缓慢向左压缩x时释放,小物块刚好能到达N点;若向左缓慢压缩2x时释放,小物块刚好能通过B点小物块与水平轨道之间的动摩擦因数=0.25。重力加速度取10m/s2

小物快看成质点,求:

(1)小物块刚好能通过B点时的速度大小;

(2)弹簧的压缩量x(结果可用根号表示)

 

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如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍,重力加速度为g,不计空气阻力,不计物块的大小,则:

(1)物块到达A点时的速度大小和PA间的高度差分别为多少?

(2)物块从A运动到B所用时间和克服摩擦力做的功分别为多少?

 

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一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端,上端连接物块Q.一轻绳跨过定滑轮O,一端与物块Q连接,另一端与套在光滑竖直杆的物块P连接,定滑轮到竖直杆的距离为d=0.3m.初始时在外力作用下,物块PA点静止不动,轻绳与斜面平行,绳子张力大小为50N.已知物块P质量为m1=0.8kg,物块Q质量为m2=5kg,不计滑轮大小及摩擦,取g=10m/s2.现将物块P静止释放,求:

(1)物块P位于A时,弹簧的伸长量x1

(2)物块P上升h=0.4m至与滑轮O等高的B点时的速度大小

(3)物块P上升至B点过程中,轻绳拉力对其所做的功.

 

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