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如图所示,圆心角为90°的光滑圆弧形轨道,半径为1.6m,其底端切线沿水平方向.长为
16
3
5
m
的斜面,倾角为60°,其顶端与弧形轨道末端相接,斜面正中间有一竖直放置的直杆,现让质量为1Kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下,物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过,重力加速度取10m/s2,求:
(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小;(2)直杆的长度为多大.
(1)沿弧形轨道下滑过程:mgR=
1
2
mv2
在轨道最低点时:FN-mg=
mv2
R
 
解得:FN=mg+
mv2
R
=30N
由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为30N   
(2)根据平抛运动的规律
知x=
1
2
Lcosθ=vt ①
y=
1
2
gt2
根据几何关系知h=
1
2
Lsinθ-y ③
联立①②③式知h=2.1m
答:(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小为30N;
(2)直杆的长度为2.1m.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,质量为m的物体静止在光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地面上的人拉着匀速向右以速度v0走动.则绳子与竖直方向夹角由0°变成45°过程中,人做功为(    )
A.mv02B.mv02
C.mv02D.mv02

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图半径为R的
1
4
圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1=2m2,开始时m1、m2均静止,且m1在图示中的最高点紧贴圆弧边缘,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦.求:
(1)m1释放后经过圆弧最低点A时m1、m2的速度大小V1、V2的关系
(2)若m1到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点水平距离
(3)设圆弧边缘C到地面的竖直高度为H并保持不变,
1
4
圆弧的半径R可调,m1到达最低点A时绳突然断开,求R为多大时,小球m1落地点离A点水平距离最远?最远距离为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在距离地面15m高处,某人将一质量为4kg的物体以5m/s的速度水平抛出,则人对物体做的功为(  )
A.20JB.50JC.600JD.650J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m的滑块,距挡板P为s0,以初速度v0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失(即速度大小不变方向相反),求滑块在斜面上经过的总路程为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

质量M=1kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,至位移为4m处,拉力F停止作用,至位移为8m处物体停止运动,运动过程中的Ek-s图线如图所示.物体的初速度为______m/s,物体和水平面间的滑动摩擦因数为______,拉力F的大小为______N.(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

一物块从
1
4
粗糙圆弧轨道上顶端A点由静止滑下,滑至轨道末端B点时速度大小为v,B点切线水平,圆轨道半径为R.则物块由A滑向B的过程中(  )
A.滑至B点时对轨道的压力N=(mg-m
v2
R
B.重力对物块所做的功WG=mgR
C.摩擦力对物块所做的功Wf=
1
2
mv2-mgR
D.机械能损失了
1
2
mv2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m的物体从半径为R的l/4圆轨道的上端由静止滑到最低点,然后又沿水平地面运动一段距离停下来,物体与圆轨道和水平面间的滑动摩擦因数均为μ,物体全程克服摩擦力做功为(  )
A.0B.mgRC.
1
2
μRmg
D.2mgR

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图,在水平向左的匀强电场和垂纸面向里的匀强磁场中,E=4V/m,B=2T,一质量为m=1.0×l0-3kg的带正电的小物块P带电量q=2.5×10-3C,从绝缘粗糙的竖直墙壁的A点无初速下滑,物体与墙壁间动摩擦因数μ=0.5,当它向下滑行h=0.8m到达C点时,离开墙壁做曲线运动,当它运动到与墙的水平距离为0.6m时,竖直方向下落的高度即D与A的高度差H=1.6m.(g=l0m/s2
A.物块下滑过程中克服摩擦力做功为4×10-3J
B.物块下滑过程中克服摩擦力做功为6×10-3J
C.物块下滑到C点时速度大小为2m/s
D.物块下滑到D点时速度大小为2
3
m/s

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