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如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一水平轨道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆形轨道,若小球在两圆形轨道的最高点的压力都恰好为零,试求CD段的长度?
设小球在大圆最高点的速度为 ,在小圆最高点的速度为,CD段的距离为。小球在大圆最高点恰好压力为零,仅重力提供向心力,则:
             ①   3分
同理小球在小圆最高点时也有:
               ②  3分
小球从大圆最高点到小圆最高点的过程中只有重力和摩擦力做功
重力做功为:         ③ 2分
摩擦力做功为:        ④  2分
由动能定理的:
          ⑤  3分
联立以上所有式子解得:           2分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,静止在粗糙水平面上的斜面体有三个光滑斜面AB、AC和CD。已知斜面AB与水平方向成角,斜面AC与水平方向成角,斜面CD与水平方向成角,A点与C点的竖直高度为,C点与D点的竖直高度为。在B点左侧的水平面上有一个一端固定的轻质弹簧,自然长度时弹簧右端到B点的水平距离为。质量均为的物体甲和乙同时从顶点A由静止释放,之后甲沿斜面AB下滑,乙沿AC下滑。在甲乙两物体下滑过程中,斜面体始终处于静止状态,且两物体运动中经过B点、C点、D点时,速度大小不改变,只改变方向。甲进入水平面后向左运动压缩弹簧的最大压缩量为,乙物体进入水平面后便向右运动最终停止。已知甲物体与水平面的动摩擦因数为,()求:
(1)弹簧的最大弹性势能为多少?
(2)甲物体最终停止位置距B点多远?
(3)通过计算,说明甲乙两物体是否同时滑到水平面上?
(4)若以释放甲乙物体时作为时刻,做出斜面体受到地面的摩擦力大小随时间变化的图线。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目之一,利用自然山建成的跳台进行,场地由助滑坡、跳台、着陆坡、终止区组成。运动员脚着专用滑雪板,从起滑台起滑,在助滑道下滑加速后起跳,于台端飞出,沿抛物线在空中飞行一段时间后,落在着陆坡上继续滑行,最后停止在终止区。如图为一跳台滑雪场地,助滑坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=10m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差h1=35m,竖直跳台CD高度差为h2=5m,跳台底端与倾角为37°斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下,通过C点直接飞到空中,飞行一段时间落到着陆坡上,测得着陆坡上落点E到D点距离为125m(小计空气阻力,g取10m/s2。,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
 
(1)(7分)运动员到达C点的速度大小
(2)(6分)运动员由A滑到C克服雪坡阻力做了多少功?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图所示,比赛时,运动员在投掷线AB 处让冰壶以v0=2m/s的初速度向圆垒圆心O点滑出,已知圆垒圆心O到AB线的距离为30m,冰壶与冰面间的动摩擦因数为(g取
(1)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶,为了将对方冰壶撞开,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦力因数减小,若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至,则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米?
(2)若运动员采用擦刷冰面的方式使冰壶刚好运动到圆垒圆心O点处,那么冰壶运动的最短时间是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

2010年2月在加拿大温哥华举行的第2l届冬季奥运会上,冰壶运动再次成为人们关注的热点,中国队也取得了较好的成绩。如图所示,假设质量为m的冰壶在运动员的操控下,先从起滑架A点由静止开始加速启动,经过投掷线B时释放,以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下。已知AB相距L1,BO相距L2,冰壶与冰面各处动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。求:

(1)冰壶运动的最大速度vm;
(2)在AB段运动员水平推冰壶做的功W。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图5-5-4所示,完全相同的两个带电金属球A、B,初动能相同,在绝缘的光滑水平桌面上沿同一直线从C、D开始相向运动,A球带电为+3q,B球带电为+2q;若两球是发生弹性碰撞,相碰后又各自返回C、D点,下列说法中正确的是

A.相碰分离后两球是同时返回C、D的
B.相碰分离后两球返回C、D时总动能增大
C.相碰前两球的总动量随两球的距离逐渐减小而增大
D.相碰前后的运动过程中,两球的总动量守恒、总动能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m和m的A、B两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧,由于被一根细绳拉着处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是:
                                                                                                                                                                 
A.两滑块的动能之比EkA∶EkB=1∶2
B.两滑块的动量大小之比pA∶pB=2∶1
C.两滑块的速度大小之比vA∶vB=2∶1
D.弹簧对两滑块做功之比WA∶WB=1∶1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量不相等但有相同初动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止的过程中,则
A.质量大的物体滑行距离大 B.质量小的物体滑行距离大
C.它们滑行距离相同D.物体克服摩擦做的功相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一小物块在粗糙斜面上的O点从静止开始下滑,在小物块经过的路径上有A.B两点,且,则小物块从A运动到B的过程中,下列说法正确的是                  (   )

A.O.A两点距离越大,摩擦力对物体的冲量越大
B.O.A两点距离越大,摩擦力对物体的冲量越小
C.O.A两点距离越大,物体的动能改变量越大
D.O.A两点距离越大,物体的动能改变量越小

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