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(13分)如图所示,长木板固定在水平实验台上,在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三(即圆心角为135°)的圆轨道;放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动,运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F,小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处,速度方向沿C处的切线方向,且刚好能到达圆轨道的最高点D处.已知小球的质量为m,小球与水平长木板间的动摩擦因数为μ,长木板AB长为L, B、C两点间的竖直高度为h,

求:(1)B、C两点间的水平距离x
(2)水平恒力F的大小
(3)圆轨道的半径R

(1)(2) (3)

解析试题分析:)(1)B到C为平抛运动,竖直方向:小球落在C处时,  对平抛运动的速度分解如图

由几何知识有
小球从B运动到C的时间
所以有:
(2)小球从A到B,根据动能定理得
解得
(3)由于小球刚好能到达圆周最高点,则在最高点D处有
从C到D,根据动能定理则有
根据平抛的速度合成有
代入数据计算得
考点:平抛运动 动能定理 圆周运动

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点B点与一条水平轨道相连,轨道是光滑的,轨道所在空间存在水平向右、场强为E的匀强电场,从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m带正电的小球,设A、B间的距离为S。已知小球受到的电场力大小等于小球重力的3/4倍,C点为圆形轨道上与圆心O的等高点。(重力加速度为g)

(1)若S=2R,求小球运动到C点时对轨道的压力大小;
(2)为使小球刚好在圆轨道内完成圆周运动,求S的值。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,空间存在水平方向的匀强电场E=2.0×104N/C,在A处有一个质量为0.3kg的质点,所带电荷量为q=+2.0×10-4C,用一长为L=600cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态,取g=10m/s2 .现让该质点在A处静止释放,求:

(1)质点第一次到达O点正下方时电场力做的功;
(2)质点第一次到达O点正下方时的速度大小ν。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在空间存在水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场,电场强度为E,磁感应强度为B,在场区某点由静止释放一个带电液滴a,它运动到最低点处恰与一个原来处于静止的液滴b相碰,碰后两液滴合为一体,沿水平方向做直线运动,已知液滴a质量是液滴b质量的2倍,液滴a所带的电量是液滴b所带电量的4倍。求两液滴初始位置之间的高度差h(设a、b之间的静电力不计)。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质量为的物块速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为的物块,物块和物块碰撞时间极短,碰后两物块粘在一起。已知物块和物块均可视为质点,两物块间的距离为,两物块与水平面间的动摩擦因数均为,重力加速度。求:

(1)物块和物块碰撞前的瞬间,物块的速度大小;
(2)物块和物块碰撞的过程中,物块对物块的冲量
(3)物块和物块碰撞的过程中,系统损失的机械能

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如右图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:


(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?
(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?
(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB

求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C两点在同一水平面上.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点进入半圆轨道.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2

(1)若轨道光滑,求小球下落到最低点B时的速度大小;
(2)若轨道光滑,求小球相对C点上升的最大高度;
(3)实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为2.5m,求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,水平轨道CD与光滑竖直圆轨道ED、BC分别相切于D、C点。质量m=2kg的小滑块从圆轨道B点上方由静止释放,通过B点切如轨道BC,此后,滑块在轨道内往复运动。已知AB间高度差h=1.6m,圆轨道半径均为R=1.6m,CD长l=3.5m,滑块与CD间的动摩擦因数=0.4,取g=10m/s2,求:

(1)滑块落入轨道后,能离开水平轨道CD的最大高度;
(2)滑块最终停在距C点多远处;
(3)滑块在水平轨道CD上运动的总时间。

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