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如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点,右端与一倾角为的光...

如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点,右端与一倾角为的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,已知光滑圆轨道的半径,水平轨道BC长为04m,其动摩擦因数,光滑斜面轨道上CD长为06mg,求:

(1)滑块第一次经过圆轨道上B点时对轨道的压力大小;

(2)整个过程中弹簧具有的最大弹性势能;

(3)滑块在水平轨道BC上运动的总时间及滑块几次经过B点。

 

(1)60N;(2);(3) 1.5s;5次 【解析】 (1)滑块从A点到B点,机械能守恒 解得 滑块在B点,由向心力公式有 得 由牛顿第三定律可得:滑块对B点的压力 (2)滑块第一次到达D点时,弹簧具有最大的弹性势能。 滑块从A点到D点,设该过程弹簧弹力对滑块做的功为W,由动能定理可得: 解得 (3)将滑块在BC段的运动全程看作匀减速直线运动,加速度大小 则滑块在水平轨道BC上运动的总时间 滑块最终停止在水平轨道BC间; 设滑块在BC段运动的总路程为s,从滑块第一次经过B点到最终停下来的全过程,由动能定理可得 解得 结合BC段的长度可知,滑块经过B点5次。  
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考点分析:
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如图1所示,固定的光滑水平横杆上套有小环P,固定的光滑竖直杆上套有小环Q。P、Q质量均为m,且可看做质点。P、Q用一根不可伸长的轻细绳相连,开始时细绳水平伸直,P、Q均静止。现在由静止释放Q,当细绳与竖直方向的夹角为60°(如图2所示),小环P沿着水平杆向右的速度为v。则

A. 细绳的长度为 B. Q的机械能一直增大

C. 绳子对Q做的功为 D. P、Q及地球组成的系统机槭能守恒

 

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由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处由静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是(  )

A.小球落到地面时相对于A点的水平位移为

B.小球落到地面时相对于A点的水平位移为

C.小球能从细管A端水平抛出的条件是

D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度

 

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如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上,其上方有一个光滑曲面轨道AB,髙度为.轨道底端水平并与半球顶端相切,质量为m的小球由A点静止滑下,最后落在水平面上的C.重力加速度为g,则(   

A.小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C

B.小球将从B点开始做平抛运动到达C

C.OC之间的距离为2R

D.小球运动到C点时的速率为

 

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如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图.斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接.斜面AB和圆形轨道都是光滑的.圆形轨道半径为R.一个质量为m的小车(可视为质点)A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点.已知重力加速度为g

求:(1)A点距水平面的高度h

(2)B点轨道对小车支持力的大小.   

 

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如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连,已知M=2m,让绳拉直后使砝码从静止开始下降h(小于桌高)的距离,木块仍没离开桌面,则此时砝码的速度为多少?

 

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