如圖所示,一水平圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動,圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值時,滑塊從圓盤邊緣滑落,經(jīng)光滑的過渡圓管進(jìn)入軌道ABC.已知AB段斜面傾角為53°,BC段斜面傾角為37°,滑塊與圓盤及斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2m.滑塊在運(yùn)動過程中始終未脫離軌道,不計在過渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)若圓盤半徑R=0.2m,當(dāng)圓盤的角速度多大時,滑塊從圓盤上滑落?
(2)若取圓盤所在平面為零勢能面,求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時的機(jī)械能.
(3)從滑塊到達(dá)B點(diǎn)時起,經(jīng)0.6s正好通過C點(diǎn),求BC之間的距離.
【考點(diǎn)】物體在環(huán)形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動;動能定理的簡單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:717引用:23難度:0.5
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1.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點(diǎn),在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,從A點(diǎn)開始做勻加速直線運(yùn)動,滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)后進(jìn)入半徑為R=0.4m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓管道,在圓管道上運(yùn)行一周后從C處的出口出來后向D點(diǎn)滑動,D點(diǎn)右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點(diǎn),并以恒定的速度v=3m/s順時針轉(zhuǎn)動。已知水平軌道AB的長度l1=2.0m,CD的長度為l2=3.0m,小滑塊與水平軌道ABCD間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2,與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3,傳送帶DE的長度L=0.5m,重力加速度g=10m/s2,管道內(nèi)徑忽略不計。求:
(1)若小滑塊滑行到AB的中點(diǎn)時撤去拉力F,求滑塊運(yùn)動到圓管道的最高點(diǎn)時對管道的壓力大小;
(2)若小滑塊恰好能通過圓管道的最高點(diǎn)且沿管道滑下,求小滑塊到達(dá)傳送帶最右端E點(diǎn)的速度大小;
(3)若在AB段水平拉力F的作用距離x可變,保證小滑塊滑上傳送帶后一直加速,試求出x的取值范圍。發(fā)布:2024/10/17 7:0:2組卷:10引用:1難度:0.5 -
2.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),傾斜光滑直軌道AO與y軸正方向夾角為θ=60°,軌道AO與水平軌道OB及半徑為R的豎直光滑圓管之間均平滑連接,圓管對應(yīng)的圓心角為120°,其所在圓O′分別與x軸和y軸相切于B點(diǎn)和C點(diǎn)。已知第二象限內(nèi)有方向豎直向下、大小為E1=
的勻強(qiáng)電場,第一象限內(nèi),x≥R的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,其中0≤y<2mgqR區(qū)域內(nèi)場強(qiáng)大小為E2=32,y≥3mgqR區(qū)域內(nèi)場強(qiáng)大小為E3=32。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從到O點(diǎn)距離為R的Q點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)水平軌道OB進(jìn)入圓管內(nèi)。小球與水平軌道OB之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,其余摩擦不計,所有軌道均為絕緣軌道,軌道的直徑遠(yuǎn)小于所在圓的直徑,小球所帶電荷量不損失,進(jìn)入和飛出管道時無能量損失,重力加速度為g。求:3mg3q
(1)小球經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O處時的速度大?。?br />(2)求小球在管道中速度最大時的位置坐標(biāo),并求出小球的最大速度;
(3)從開始運(yùn)動到小球靜止,小球在OB段走過的總路程s為多少?發(fā)布:2024/10/10 5:0:1組卷:137引用:2難度:0.4 -
3.半徑均為r的
圓弧軌道AB與14圓管軌道BC在B點(diǎn)平滑對接,固定放置在豎直平面內(nèi)、軌道在最低點(diǎn)A的切線水平、在最高點(diǎn)C的切線水平,兩軌道的內(nèi)壁均光滑。在光滑的水平地面上,讓質(zhì)量為14的小球甲(視為質(zhì)點(diǎn))以一定的水平初速度與前方靜止的質(zhì)量為m的小球乙(視為質(zhì)點(diǎn))發(fā)生彈性碰撞,小球乙以一定的速度滑上軌道,重力加速度為g,m2
求:(1)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時受到的彈力剛好為0,則小球乙在A點(diǎn)受到的支持力大小;
(2)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時對管的上壁有壓力,則A點(diǎn)對乙的支持力大小與C點(diǎn)對乙的壓力大小之差;
(3)若小球乙離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動的水平位移為,則甲與乙碰撞之前的速度大小。22r發(fā)布:2024/9/21 16:0:8組卷:11引用:2難度:0.4
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