练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，在竖直面内有固定轨道ABCDE，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB（AB＞R）是竖直轨道，CE是足够长的水平轨道，CD＞R．AB与BC相切于B点，BC与CE相切于C点，轨道的AD段光滑，DE段粗糙且足够长．一根长为R的轻杆两端分别固定有质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置，此位置Q与B等高．现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，Q球经过D点后，沿轨道继续滑行了3R而停下．重力加速度为g．求：
    （1）P球到达C点时的速度大小v1；
    （2）两小球与DE段轨道间的动摩擦因数μ；
    （3）Q球到达C点时的速度大小v2．
    分析：（1）以两球组成的系统为研究对象，下滑过程中，Q的重力势能减小mgR，P的重力势能减小2mgR，由机械能守恒即可求出v1；
    （2）产生的内能为μmg2R+μmg3R，根据能量守恒求解小球与DE段之间的动摩擦因数；
    （3）Q球从下滑到到达C点的过程中，P球重力势能减小mg（1+sin30°）R，Q球重力势能减小mgR，都转化为两球动能，由机械能守恒求出Q球到达C点时的速度大小．
    解答：解：（1）以两球为研究对象，由机械能守恒得：
    mgR+mg2R=
    1
    2
    ×2mv12
    解得：v1=
    		6gR
    ；
    （2）分析滑行过程如图所示，P球产生内能μmg2R，Q球产生内能μmg3R，
    由能量守恒得：mgR+mg2R=μmg2R+μmg3R
    解得：μ=0.6；
    （3）轻杆由释放到Q球到达C点时，系统的机械能守恒，因为P、Q两球的速度大小相等，则有：
    mgR+mg（1+sin30°）R=
    1
    2
    ×2mv22
    解得：v2=
    5gr
    2
    ；
    答：（1）P球到达C点时的速度大小为
    		6gR
    ；
    （2）两小球与DE段轨道间的动摩擦因数为0.6；
    （3）Q球到达C点时的速度大小为
    5gR
    2
    ．
    点评：本题是系统能量守恒问题，要分两个过程研究，没有摩擦时，系统的机械能守恒，有摩擦时能量守恒．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示：在竖直面内固定着一个光滑
    3
    4
    的圆弧轨道，O为圆心，OA水平，OB竖直，一小球从A点沿轨道射人，速度是v1，小球到达最高点B的速度是v2，则v1与v2比值可能是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?海淀区模拟）如图所示，在竖直面内有一以O点为圆心的圆，AB、CD分别为这个圆沿竖直和水平方向的直径，该圆处于静电场中．将带负电荷的小球从O点以相同的动能分别沿竖直平面向不同方向射出，小球会沿圆所在平面运动并经过圆周上不同的点．已知小球从O点分别到A、B两点的过程中电场力对它做的功相同，小球到达D点时的电势能大于它在圆周上其他各点时的电势能．若小球只受重力和电场力的作用，则下列说法中正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接．A、B两滑块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧．两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点．已知圆形轨道的半径R=0.50m，滑块A的质量mA=0.16kg，滑块B的质量mB=0.04kg，两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h=0.80m，重力加速度g取10m/s2，空气阻力可忽略不计．求：
    （1）A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小；
    （2）滑块A被弹簧弹开时的速度大小；
    （3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在竖直面内有一个圆轨道，圆心为O．P为轨道上与O等高的最右端位置，一小球以某一初速度从p点水平向左抛出，落在圆轨道上的某一点，忽略一切阻力和能量损耗，则下列说法正确的是（　　）
    A、小球速度合适，球可能垂直撞在圆轨道上B、小球初速度合适，位移大小等于直径C、初速度越大，落到圆轨道上的时间越长D、小球初速度合适，落在O点正下方的圆周上时间最长

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案