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160165. (2020•西安中学•一模) 如图所示,AC为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上.质量m=1kg的小物块将弹簧的另一端压缩到B点,之后由静止释放,离开弹簧后从C点水平飞出,恰好从D点以vDm/s的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道DEF(小物体与轨道间无碰撞).O为圆弧轨道的圆心,E为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的半径R=1m,∠DOE=60°,∠EOF=37°.小物块运动到F点后,冲上足够长的斜面FG,斜面FG与圆轨道相切于F点,小物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.不计空气阻力.求:
(1)弹簧最初具有的弹性势能;
(2)小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)判断小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D点?若能,求解小物块回到D点的速度;若不能,求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E的速度大小.
共享时间:2020-03-15 难度:3
[考点]
绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)设小物块在C点的速度为vC,则在D点有:vC=vDcos60°
设弹簧最初具有的弹性势能为Ep,则:EPmvC2
代入数据联立解得:Ep=1.25J
(2)设小物块在E点的速度为vE,则从D到E的过程中有:
mgR(1﹣cos60°)=mvE2mvD2
设在E点,圆轨道对小物块的支持力为N,则有:N﹣mg=
代入数据解得:vE=2m/s,N=30N
由牛顿第三定律可知,小物块到达圆轨道的E点时对圆轨道的压力为30 N.
(3)设小物体沿斜面FG上滑的最大距离为x,从E到最大距离的过程中有:
﹣mgR(1﹣cos37°)﹣(mgsin37°+μmgcos37°)x=0﹣mvE2
小物体第一次沿斜面上滑并返回F的过程克服摩擦力做的功为Wf,则
Wf=2xμmgcos37°
小物体在D点的动能为EKD,则:EKDmvD2
代入数据解得:x=0.8m,Wf=6.4J,EKD=5J
因为EKD<Wf,故小物体不能返回D点.
小物体最终将在F点与关于过圆轨道圆心的竖直线对称的点之间做往复运动,小物体的机械能守恒,设最终在最低点的速度为vEm,则有:
mgR(1﹣cos37°)=mvEm2
代入数据解得:vEm=2 m/s
答:(1)弹簧最初具有的弹性势能为1.25J;
(2)小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对圆弧轨道的压力大小是30 N;
(3)小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后不能回到圆弧轨道的D点.经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E的速度大小为2 m/s.
[点评]
本题考查了"绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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160573. (2016•西安中学•四模) (20分)如图所示,质量为M=2kg,长度为L1的长木板B静止在光滑的水平面上,距木板右侧L0=0.5m处有一固定光滑半圆轨道,CD为其竖直直径,半圆轨道在底端C处的切线与木板B的上表面在同一水平面上,水平传送带以恒定速率v=m/s顺时针转动,其上表面与半圆轨道在最高点处的切线也在同一水平面上.某时刻质量为m=1kg的小滑块A(可视为质点)以大小为v0=6m/s水平速度从长木板B的左端滑上木板,之后A、B向右运动.当长木板B与半圆轨道碰撞瞬间小滑块A的速度为v1=4m/s,并且此时小滑块A恰好滑上半圆轨道,从A、B开始运动到滑上半圆轨道的过程中A、B的速度﹣时间图象如图乙所示.已知小滑块恰好能通过半圆轨道最高点D,最后滑道传送带左端P时速度刚好减为零,已知小滑块与水平传送带间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2.求:
(1)B与半圆轨道碰撞瞬间木板B的速度大小和木板B长度L1
(2)竖直半圆轨道的半径R;
(3)小滑块从开始运动到到达P处的过程中因摩擦而产生的热量Q.

共享时间:2016-04-28 难度:4 相似度:2
162788. (2023•交大附中•高一下期中) 如图所示,在竖直面内,足够长光滑倾斜直轨道PA与水平直轨道平滑连接。以速度v0逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,一质量为m的物块自斜面上高为h处由静止下滑,已知m=2g,l=1m,R=0.4m,H=0.2m,v0=2m/s,物块与MN、CD之间的动摩擦因数μ=0.5,轨道AB和管道DE均光滑,物块落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点。
(1)为使物块能够到达E点,求h的最小值;
(2)物块在DE最高点时,求管道对物块的作用力FN与h间满足的关系;
(3)若物块释放高度0.9m<h<1.65m,求物块最终静止的位置x值的范围(以A点为坐标原点,水平向右为正,建立x轴)。
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共享时间:2023-05-12 难度:3 相似度:1.34
159058. (2023•铁一中学•高二上一月) (16分)如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD与倾角为53°的粗糙倾斜轨道AB在B点平滑连接,倾斜轨道AB长度为2m,圆弧轨道半径,B点左侧空间存在水平向右的匀强电场,电场方向平行于轨道平面。一质量为m=0.4kg的带正电的小滑块(可视为质点)从倾斜轨道上的A点由静止开始下滑,小滑块滑到D点时速度为零,OD连线与竖直方向的夹角为37°,已知小滑块与倾斜轨道AB之间的动摩擦因数为,取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8。求:
(1)小滑块第一次到达B点时的速度大小;
(2)小滑块最终在斜轨道AB上通过的总路程;
(3)小滑块运动过程中对圆弧轨道的最大压力大小。

共享时间:2023-10-25 难度:3 相似度:1.34
160690. (2016•华清中学•一模) 一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图.已知小车质量M2kg,小车足够长,圆弧轨道半径R0.8m.现将一质量m0.5kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速度释放,滑块滑到B端后冲上小车.滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ0.2(取g10m/s2)试求:
1)滑块到达B端时,对轨道的压力大小;
2)小车运动2s时,小车右端距轨道B端的距离;
3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能.
共享时间:2016-03-13 难度:3 相似度:1.34
158525. (2024•华清中学•高二上一月) 德优题库如图,一个质量m,带电荷-q的小物体,可在水平绝缘轨道Ox上运动,O点有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox正向。小物体以初速v0从位置x0沿Ox轨道向右运动,物体与水平绝缘轨道Ox摩擦因数是μ,且摩擦力小于电场力,设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求:
(1)小物体离O点的最远距离和到达最远距离所用的时间;
(2)小物体在停止运动前所通过的总路程。
共享时间:2024-10-25 难度:3 相似度:1.34
160656. (2016•西工大附中•八模) (12分)一段凹槽A内侧之间的距离为l,倒扣在水平长木板C上,槽内有一个可看成质点的小物块B,它紧贴槽A内的左侧,如图所示,木板位于光滑水平的桌面上,槽与木板间的摩擦不计,小物块与木板间的动摩擦因数为μ.B、C二者质量相等,原来都静止,现使B以大小为v0的初速度向右运动,已知v0.求:

(1)在A、B发生碰撞前,B、C能否达到共同速度?
(2)从B开始运动到A、B发生碰撞的时间内,木板C运动的位移?
共享时间:2016-06-12 难度:1 相似度:1.33
160100. (2021•西安中学•一模) 如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L。有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L。将它们由静止释放,释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为时物块运动的速度达到最大。
(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;
(2)求物块停止时的位置。

共享时间:2021-03-11 难度:1 相似度:1.33
159941. (2022•关山中学•高一下一月) 如图所示一辆总质量为m=1600kg的汽车,静止在一座半径为R=40m的圆弧形拱桥顶部。(g取10m/s2)求:
(1)此时拱桥对汽车的支持力是多大?
(2)如果汽车此时正以速度为36km/h前进,则拱桥对汽车的支持力是多大?
(3)汽车以多大速度通过拱桥顶部时,汽车对拱桥的压力恰好为零?
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共享时间:2022-04-20 难度:1 相似度:1.33
158338. (2024•滨河中学•高二上二月) 德优题库如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨C点放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高。质量m=1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,不计木板与地面间的摩擦,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。试求:
(1)物块运动到B点时的速度;
(2)物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小;
(3)木板至少多长才能使物块不从木板上滑下。
共享时间:2024-12-10 难度:4 相似度:1.17
158855. (2023•滨河中学•高二上二月) 如图所示,竖直放置的平行板电容器两板间电势差为U=400V,xOy平面直角坐标系第Ⅰ象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场,一个带负电的粒子从电容器左板处由静止开始加速,穿过右板后垂直于y轴从P点处射入电场,并从x轴上的A点处射出。已知P点的纵坐标为1m,A点的横坐标为2m,带电粒子的电荷量与质量的比值C/kg,不考虑带电粒子所受的重力。
(1)求带电粒子从平行板电容器射出时的速度大小v0
(2)求匀强电场的场强大小E;
(3)若在过y轴上的B点处放一张感光胶片,感光胶片与x轴平行,B点的纵坐标为﹣1m。带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光,求感光胶片上曝光点的横坐标。
共享时间:2023-12-25 难度:2 相似度:0.83
158679. (2024•西安八十三中•高二上一月) 德优题库如图所示,平行金属板A、B间距为d,电压为U0,一电子由静止从A板开始加速,穿过B板的小孔,垂直进入平行金属板C、D间的匀强电场。C、D两板间距离和板长均为L,在C、D板的右侧L处有一垂直于C、D板的显示屏MN,当C、D间电压为零时,电子打在屏上O点。当C、D间电压为U时,电子打在MN屏的P点(图中没画出)。已知电子电量为e,质量为m,电子重力不计,求:
(1)电子经过AB板加速后的速度是多少?
(2)电子从静止开始运动到打到P点所经过的时间;
(3)OP间的距离。
共享时间:2024-10-15 难度:2 相似度:0.83
160764. (2016•华清中学•三模) 德优题库如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中。
(1)整个系统损失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
共享时间:2016-04-05 难度:2 相似度:0.83
160522. (2016•师大附中•八模) 如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上.t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=β1t(β1为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ.求:
(1)物块做何种运动?请说明理由.
(2)物块运动中受到的拉力.
(3)从开始运动至t=t1时刻,电动机做了多少功?
(4)若当圆筒角速度达到ω0时,使其减速转动,并以此时刻为t=0,且角速度满足ω=ω0﹣β2t(式中ω0、β2均为已知),则减速多长时间后小物块停止运动?

共享时间:2016-06-13 难度:2 相似度:0.83
160860. (2015•西安中学•四模) 如图所示,在光滑的水平面上,质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连;质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑到木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零;现小滑块以水平速度v滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,以原速率弹回,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求的值.
共享时间:2015-04-19 难度:2 相似度:0.83
160871. (2015•西安中学•三模) 德优题库如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上.t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=β1t(β1为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ.求:
(1)物块做何种运动?请说明理由;
(2)物块运动中受到的拉力;
(3)从开始运动至t=t1时刻,电动机做了多少功?
共享时间:2015-04-02 难度:2 相似度:0.83

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2020-03-15

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