如图所示.Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体.质量为M.它带有一个凹形的不光滑轨道.轨道的ab段是水平的.bc段是半径为R的圆弧.位于竖直平面内.P是另一个小物体.质量为m.它与轨道间的动摩擦因数为μ.物体P以沿水平方向的初速度v0冲上Q的轨道.已知它恰好能到达轨道顶端c点.后又沿轨道滑下.并最终在a点停止滑动.然后与Q一起在水平面上运动.(1)分别求� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量为M，它带有一个凹形的不光滑轨道，轨道的ab段是水平的，bc段是半径为R的

圆弧，位于竖直平面内。P是另一个小物体，质量为m，它与轨道间的动摩擦因数为μ。物体P以沿水平方向的初速度v₀冲上Q的轨道，已知它恰好能到达轨道顶端c点，后又沿轨道滑下，并最终在a点停止滑动，然后与Q一起在水平面上运动。

（1）分别求出P从a点滑到c点和从c点滑回a点的过程中各有多少机械能转化为内能？
（2）P位于轨道的哪个位置时，Q的速度达到最大？

（1）mgR；（2）θ="arc" tanμ

（1）当P在Q上滑行时，水平方向系统受合外力为零，故在水平方向系统动量守恒。当P到达c点时，P和Q具有共同的水平速度V。根据动量守恒定律，
mv₀ =" (m+M)" V （1）
P由a点滑到c点的过程中，系统损失的机械能转化为内能，则根据功能关系

（2）
由（1）、（2）两式得

④
当P到达c点时，P和Q仍具有共同的水平速度V。所以在P由c点滑回到a点的过程中，有

即 Q_下=mgR ②
(2)在P从a滑到c的过程中，P对Q的作用力都偏向右侧，因此Q受到向右的作用力，Q将一直加速，到达c点时P、Q间无相互作用；从c滑到b的过程中，P的受力分析示意图如右图所示，其中支持力N偏向左侧，摩擦力f偏向右侧。这个过程的前一阶段，P受到的合外力的水平分力向左，则Q受到合力的水平分力向右，Q将继续加速，当P在水平方向受力平衡的时刻，就是Q速度最大的时刻。 ④

此时满足                    f cosθ=" N" sinθ
并且                         f = μN
因此得                       tanθ=μ
即P所在位置的半径与竖直方向的夹角为     θ="arc" tanμ。                       ④

练习册系列答案

68所名校图书小升初高分夺冠真卷系列答案

伴你成长周周练月月测系列答案

小升初金卷导练系列答案

萌齐小升初强化模拟训练系列答案

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！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

(11分)一组数据显示：世界煤炭的储量还能烧200多年，我国煤炭的储量还能烧70多年；世界天然气的储量还能用50多年，我国天然气的储量还能用20年；世界石油的储量还能用40多年，我国现有的石油储量用不到20年．因此，新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题．风能作为一种清洁能源，对环境的破坏小，可再生，将成为人类未来大规模应用的能源之一．假设某地区的平均风速是6.0 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m³，此地有一风车，它的车叶转动时可以形成半径为20 m的圆面，假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能．问：
(1)在圆面内，每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少？
(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由
静止开始下滑下，与滑块B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知

求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

一质量为m的物体，以

g的加速度减速上升h高度，不计空气阻力，则下列说法中正确的有（）

A．物体的动能减小mgh	B．物体的机械能不变
C．物体的机械能增加mgh	D．物体的重力势能增加mgh

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，地面和半圆轨道面PTQ均光滑。质量M =" l" kg、长L =" 4" m的小车放在地面上，右端与墙壁的距离为s =" 3" m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m =" 2" kg的滑块(不计大小)以v₀ =" 6" m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ = 0.2，g取10 m/s²。求：
(1)判断小车与墙壁碰撞前是否已与滑块相对静止并求小车与墙壁碰撞时滑块的速度；
(2)若滑块在圆轨道滑动的过程中不脱离轨道，求半圆轨道半径R的取值范围。