風(fēng)洞是以人工的方式控制氣流，是進(jìn)行空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)最常用、最有效的工具之一、某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬風(fēng)洞控制小球在光滑水平桌面運(yùn)動(dòng)。如圖所示，光滑水平桌面高為h,長(zhǎng)方形ABCD為桌面，AB=3L，AD=L，以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿AB邊為x軸，沿AD邊為y軸。通過(guò)特殊控制，使矩形AEFD區(qū)域存在沿x軸方向的風(fēng)，使小球在該區(qū)域運(yùn)動(dòng)中始終受到沿x軸正方向的恒定風(fēng)力F；矩形EGHF區(qū)域無(wú)風(fēng)；控制矩形GBCH區(qū)域存在沿y軸負(fù)方向的風(fēng)，使小球在該區(qū)域運(yùn)動(dòng)中始終受到沿y軸負(fù)向的恒定風(fēng)力F，已知AE=EG=GB=L，小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,除風(fēng)洞區(qū)域外其他位置空氣對(duì)小球作用力為零。求：
（1）自（0，L2）位置靜止釋放的小球離開桌面的位置坐標(biāo)；
（2）如果小球自（x0，L2）位置靜止釋放，小球自B點(diǎn)離開桌面，求x0的值，并計(jì)算這種情況小球落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離；
（3）在AEFD區(qū)域內(nèi)靜止釋放小球，小球恰能從B點(diǎn)離開桌面，求所有釋放點(diǎn)位置的橫縱坐標(biāo)滿足的關(guān)系式（表達(dá)式不用標(biāo)注取值范圍）；
（4）如果在EGHF區(qū)域存在沿y軸負(fù)方向的風(fēng)，使小球在該區(qū)域運(yùn)動(dòng)中始終受到沿y軸負(fù)向的恒定風(fēng)力F，同時(shí)去掉GBCH區(qū)域風(fēng)，在AEFD區(qū)域內(nèi)由靜止釋放小球，小球恰能從B點(diǎn)離開桌面，求所有釋放點(diǎn)位置的橫縱坐標(biāo)滿足的關(guān)系式（表達(dá)式中不用標(biāo)注取值范圍）。
（
0
，
L
2
）
（
x
0
，
L
2
）
【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/9/15 3:0:8組卷：20引用：3難度：0.2
相似題
-
1．如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離后經(jīng)過(guò)0.2s后又恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑為R=1m,小球可看作質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量為m=1kg,g取10m/s2。（結(jié)果可以保留根號(hào)）
（1）求小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率v；
（2）若使小球恰好到達(dá)B點(diǎn)，求小球剛進(jìn)入管道時(shí)的速度vA。發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：54引用：3難度：0.7 -
2．如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平拋出，
g=10m/s2，求
（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受摩擦力做的功是多少？
（2）小滑塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大??？
（3）小滑塊著地時(shí)的速度大小和方向？發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：39引用：7難度：0.3 -
3．如圖所示，光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接，半圓軌道半徑R=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的物體放在A處，現(xiàn)作用一水平向右的恒力F，使物塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，撤去水平恒力F，物體恰好能通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平拋出，后又落回A處，g取10m/s2，物體可視為質(zhì)點(diǎn)?？諝庾枇Σ挥?jì)。求：
（1）AB的長(zhǎng)度L；
（2）物體在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）力F的大小。發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：64引用：3難度：0.5