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如圖所示,水平軌道PAB與圓弧軌道BC相切于B點,其中PA段光滑,AB段粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.1,AB段長度L=2m,BC段光滑,半徑R=lm,輕質彈簧勁度系數(shù)k=200N/m,左端固定于P點,右端處于自由狀態(tài)時位于A點。現(xiàn)用力推質量m=2kg的小滑塊,使其緩慢壓縮彈簧,當推力做功W=25J時撤去推力。已知彈簧彈性勢能表達式,其中,k為彈篝的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,重力加速度取g=10m/s2
(1)求推力撤去瞬間,滑塊的加速度a;
(2)求滑塊第一次到達圓弧軌道最低點B時對B點的壓力FN
(3)判斷滑塊能否越過C點,如果能,求出滑塊到達C點的速度vc和滑塊離開C 點再次回到C點所用時間t,如果不能,求出滑塊能達到的最大高度h。
解:(1)推力做功全部轉化為彈簧的彈性勢能,則有W=Ek
則有 
得x=0.5m②
由牛頓運動定律得
(2)設滑塊到達B點時的速度為vB,由能量關系有

對滑塊,由牛頓定律得


由牛頓第三定律可知,滑塊對B點的壓力為62N⑦
(3)設滑塊能夠到達C點,且具有速度vC,由功能關系得

 代人數(shù)據(jù)解得vC=1m/s⑨
故滑塊能夠越過C點從滑塊離開C點到再次回到C點過程中,
物體做勻變速運動,以向下為正方向,有vC=-vC十gt⑩
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平軌道上輕彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)時,其右端位于P點,現(xiàn)用一質量m=0.1kg的小物塊(可視為質點)將彈簧壓縮后釋放,物塊經(jīng)過P點時的速度v0=6m/s,經(jīng)過水平軌道右端Q點后恰好沿半圓光滑軌道的切線進入豎直固定的圓軌道,最后物塊經(jīng)軌道最低點A拋出后落到B點,若物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,s=4m,R=1m,A到B的豎直高度h=1.25m,取g=10m/s2.
(1)求物塊到達Q點時的速度大小(保留根號).
(2)判斷物塊經(jīng)過Q點后能否沿圓周軌道運動.簡單說明理由.
(3)若物塊從A水平拋出的水平位移大小為4m,求物塊在A點時對圓軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?東至縣模擬)如圖所示,水平軌道上,輕彈簧左端固定,自然狀態(tài)時右端位于P點.現(xiàn)用一質量m=0.1kg的小物塊(視為質點)將彈簧壓縮后釋放,物塊經(jīng)過P點時的速度v0=18m/s,經(jīng)過水平軌道右端Q點后恰好沿半圓軌道的切線進入豎直固定的圓軌道,最后滑上質量M=0.9kg的長木板(木板足夠長,物塊滑上去不會從木板上掉下來).已知PQ間的距離l=1m,豎直半圓軌道光滑且半徑R=1m,物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)?1=0.15,與木板間的動摩擦因數(shù)?2=0.2,木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)?3=0.01,取g=10m/s2
(1)判斷物塊經(jīng)過Q點后能否沿圓周軌道運動;
(2)求木板滑行的最大距離x.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?煙臺模擬)如圖所示,水平軌道上輕彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)時,其右端位于P點.現(xiàn)用一質量m=0.1kg的小物塊 (可視為質點)將彈簧壓縮后釋放,物塊經(jīng)過P點時的速度v0=18m/s,經(jīng)過水平軌道右端Q點后恰好沿半圓軌道的切線進入豎直固定的光滑圓軌道,最后物塊經(jīng)軌道最低點A拋出后落到B點,若物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,R=lm,A到B的豎直高度h=1.25m,取g=10m/s2
(1)求物塊到達Q點時的速度大小(保留根號);
(2)判斷物塊經(jīng)過Q點后能否沿圓周軌道運動;
(3)求物塊水平拋出的位移大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平軌道PAB與
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圓弧軌道BC相切于B點,其中,PA段光滑,AB段粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.1,AB段長度L=2m,BC段光滑,半徑R=lm.輕質彈簧勁度系數(shù)k=200N/m,左端固定于P點,右端處于自由狀態(tài)時位于A點.現(xiàn)用力推質量m=2kg的小滑塊,使其緩慢壓縮彈簧,當推力做功W=25J時撤去推力.已知彈簧彈性勢能表達式Ek=
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kx2其中,k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,重力加速度取g=10m/s2
(1)求推力撤去瞬間,滑塊的加速度a;
(2)求滑塊第一次到達圓弧軌道最低點B時對B點的壓力Fn
(3)判斷滑塊能否越過C點,如果能,求出滑塊到達C點的速度vc和滑塊離開C點再次回到C點所用時間t,如果不能,求出滑塊能達到的最大高度h.

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科目:高中物理 來源:2014屆河南省焦作市高三第一次模擬考試理綜物理試卷(解析版) 題型:計算題

14分)如圖所示,水平軌道AB與豎直軌道CD用一光滑的半徑R05m圓弧BC平滑連接,現(xiàn)有一物塊從豎直軌道上的Q點由靜止開始釋放,已知QC間的長度R05m,物塊的質量m02kg,物塊與ABCD軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=05,重力加速度g10ms2,求;

1)物塊下滑到水平面后,距離B點的最遠距離s為多少?

2)若整個空間存在一水平向右的勻強電場,電場強度E10×106Vm,并使物塊帶電,帶電量為q=+20×106C,所有接觸面均絕緣,現(xiàn)使帶電物塊從水平面上的P點由靜止開始釋放(P點未在圖中標出),要想使物塊剛好能通過Q點,PB間的長度L為多少?

3)在符合第二問的基礎上,物塊到達圓弧上C點時,對軌道的壓力大小?

 

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同步練習冊答案
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