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如图所示,半径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,过最低点的半径OC处于竖直位置,在其右方有一可绕竖直轴MN(与圆弧轨道共面)转动的,内部空心的圆筒,圆筒半径r=0.1m,筒的顶端与C点等高,在筒的下部有一小孔,距筒顶h=0.8 m,开始时小孔在图示位置(与圆弧轨道共面).现让一质量m=0.1 kg的小物块自A点由静止开始下落,打在圆弧轨道上的B点,但未反弹,在瞬间的碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿圆弧切线方向的分速度不变.此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使圆筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔.已知A点、B点到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角θ均为30°,不计空气阻力,g取10 m/s2.试问:

(1)小物块到达C点时的速度大小是多少?

(2)圆筒匀速转动时的角速度是多少?

(3)要使小物块进入小孔后能直接打到圆筒的内侧壁,筒身长 L至少为多少?

答案:
解析:

  解:

  (1)(1分)

  (1分)

  

  

  (2分)

  (2)(2分)

  (n=1,2,3,……)(2分)

  (3)(2分)

  (2分)


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(分)如图所示,半径R=0.8m的光滑 圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的A有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,假设在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知A点与轨道圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2)。求:

(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向

(2)要使小物块不画出长木板,木板长度L至少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.8m的光滑 圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,在该瞬间碰撞过程中,设小物块沿半径方向的分速度立即减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知A点与轨道圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2)。求:

(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向;

(2)要使小物块不滑出长木板,木板长度L至少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.8m的光滑 圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的A有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,假设在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知A点与轨道圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2)。求:

(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向

(2)要使小物块不画出长木板,木板长度L至少为多少?

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:

1.物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力大小;

2.物体从CA的过程中,摩擦力做的功.

 

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科目:高中物理 来源:2014届广东省湛江市高二下学期期末调研考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(14分)如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:

(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小;

(2)物体从C到A的过程中,克服摩擦力做的功.

 

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