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162205. (2024•师大附中•高一下期中) 如图所示,一顶端带有轻质滑轮的光滑斜劈固定在水平面上,斜面倾角为37°,一转轴固定在天花板上的O点,O点与斜劈等高,长为L的轻杆一端可绕转轴在竖直平面内自由转动,另一端固定一小球P,一根不可伸长的轻绳绕过定滑轮A(大小不计),一端与小球P相连,另一端与斜面底端的滑块Q相连,已知,P、Q两物体质量相等,滑块Q与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,小球、滑块均可看作质点,不计转轴及滑轮摩擦力的影响,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6。
(1)当小球P、滑块Q速度大小相等时,求杆与水平面的夹角的余弦值;
(2)若L=4.1m,求小球P到最低点时的速度大小;
(3)在(2)中若O点离水平面的高度为6.1m,当小球P摆到最低点时突然与绳子、杆脱离接触,假设小球P落地即静止,连接处平滑,求小球P、滑块Q最终的水平距离。
共享时间:2024-05-19 难度:3
[考点]
杆球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,机械能守恒定律的简单应用,
[答案]
(1)当小球P、滑块Q速度大小相等时,杆与水平面的夹角的余弦值为
(2)小球P到最低点时的速度大小为
(3)小球P、滑块Q最终的水平距离为22.8m。
[解析]
解:(1)小球P绕O点做圆周运动,当小球P、滑块Q速度大小相等时,小球P的线速度方向恰好沿绳,此时OP与AP垂直,设此时杆与水平面的夹角为θ,
根据几何关系有:,代入数据可得:
(2)小球 P到最低点时,设此时的绳与水平方向夹角为α,根据几何关系有:
代入数据解得:α=37°
将小球P的速度分解后有
vPcosα=vQ
对小球P、滑块Q构成的系统,根据能量守恒可得:

代入数据联立解得:
(3)已知h=6.1m,小球P从最低点开始做平抛运动,则有
,x1=vPt
代入数据解得:x1=2m
滑块Q先沿斜面减速,根据(2)可知

代入数据解得:h′=0.32m<AB
滑块Q先沿斜面减速即至0,之后向下加速,最终在水面上减速至静止,则有

代入数据解得:x2=7.2m
则小球 P、滑块Q最终的水平距离:
代入数据解得:x=22.8m
解:(1)当小球P、滑块Q速度大小相等时,杆与水平面的夹角的余弦值为
(2)小球P到最低点时的速度大小为
(3)小球P、滑块Q最终的水平距离为22.8m。
[点评]
本题考查了"杆球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,机械能守恒定律的简单应用,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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158835. (2023•西安一中•高三上二月) 如图所示,足够大的光滑水平地面上静置一质量m2=6kg、带光滑圆弧轨道的滑块B,圆弧轨道的底端与地面相切,半径R=0.9m;质量m1=3kg的小球A从滑块B顶端正上方h=0.5m高处由静止落下,无碰撞地进入圆弧轨道,小球A可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)小球A进入圆弧轨道时的动能Ek
(2)滑块B对小球A做的功W。
共享时间:2023-12-21 难度:3 相似度:1.34
160448. (2018•西安中学•九模) 如图所示,四分之一圆轨道OA与传送带相切相连,下方的CD水平轨道与他们在同一竖直面内.圆轨道OA的半径R=1.25m,传送带长S=2.25m,圆轨道OA光滑,AB与CD间的高度差为h.一滑块从O点静止释放,当滑块经过B点时(无论传送带是否运动),静止在CD上的长为L=m的木板(此时木板的末端在B点的正下方)在F=12N的水平恒力作用下启动,此时滑块落入木板中.已知滑块与传送带的摩擦因数μ1=0.2,木板的质量M=1kg,木板与CD间的摩擦因数为μ2=0.4,g取10m/s2,求:
(1)如果传送带静止,求滑块到达B点的速度.
(2)如果传送带静止,求h的取值范围.
(3)如果传送带可以以任意速度传动,取h=20m,试判断滑块还能否落在木板上.

共享时间:2018-06-20 难度:3 相似度:1.34
158353. (2024•长安二中•高二上二月) 如图所示,长为l的轻质细线固定在O点,细线的下端系住质量为m、电荷量为+q的小球,小球的最低点距水平面的高度为h,在小球最低点与水平面之间高为h的空间内分布着场强为E的水平向右的匀强电场,固定点O的正下方处有一小障碍物P,现将小球从细线处于水平状态由静止释放。
(1)细线在刚要接触障碍物P时,小球的速度是多大?
(2)细线在刚要接触障碍物P和细线刚接触到障碍物P时,细线的拉力发生多大的变化?
(3)若细线在刚接触到障碍物P时断开,小球运动到水平面时的动能为多大?
共享时间:2024-12-10 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
162202. (2024•师大附中•高一下期中) 德优题库在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为m的木块相连,若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动h,力F做功W1,此时木块再次处于平衡状态,如图所示.求:
(1)在木块下移h的过程中重力势能的减少量;
(2)在木块下移h的过程中弹性势能的增加量.
共享时间:2024-05-19 难度:1 相似度:1.33
158351. (2024•长安二中•高二上二月) 德优题库光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5m,一个质量m=2kg的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能EP=36J,如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,g取10m/s2.求:
(1)小球脱离弹簧时的速度大小;
(2)小球从B到C克服阻力做的功;
(3)小球离开C点后落回水平面的位置到B点的距离x。
共享时间:2024-12-10 难度:4 相似度:1.17
161194. (2024•铁一中学•高二上期末) 德优题库如图所示,A、B接在电压大小恒为U的交变电源上,质量为m、电荷量为+q(q>0)的离子,以初速度v0进入直线加速器第1个金属圆筒左侧的小孔,离子在每个筒内均做匀速直线运动,时间均相等,在相邻两筒间的缝隙内被电场加速,加速时间不计。离子从第3个金属圆筒右侧出来后,立即由M点射入转向器,转向器中有辐射状电场,离子沿着圆弧虚线(等势线)运动,并从N点射出,离子射出时速度方向与矩形区域CDQP内有界匀强电场的电场强度方向垂直,最终离子恰好打在Q点。已知第3个金属圆筒的长度为l,转向器虚线MN处电场强度的大小为E,QP=d、PN=2d。求:
(1)离子在每个金属圆筒内运动的时间;(2)离子在转向器中做圆周运动的半径;
(3)矩形区域CDQP内电场强度的大小。
共享时间:2024-02-29 难度:2 相似度:0.83
160597. (2016•西安一中•模拟) 德优题库如图所示,质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞.在二者在发生碰撞的过程中,求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)滑块B的最大速度.
共享时间:2016-03-05 难度:2 相似度:0.83
162483. (2023•西安三中•高三上期中) 德优题库如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E=1.0×104V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分,圆环与光滑水平面相切于C点,A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04kg、电荷量为q=+6×10-5C的带电小球2(可视为质点)静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端自由伸长时位于P点。质量也为m=0.04kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端,现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。P、C两点间距离较远,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)黏合体在A点的速度大小;
(2)弹簧的弹性势能;
(3)小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。
共享时间:2023-11-18 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
160526. (2016•师大附中•八模) 两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m=1kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M=2kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后会立即与C粘在一起运动.求在以后的运动中:
①当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?
②系统中弹性势能的最大值Ep是多少?

共享时间:2016-06-13 难度:2 相似度:0.83
160544. (2016•西安中学•三模) 德优题库如图所示,质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上.质量为m的小球以速度v1向物块运动.不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长.求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v.
共享时间:2016-04-03 难度:2 相似度:0.83
160579. (2016•西安中学•四模) .小球A通过长为h的细线悬挂在离地面高度也是h的O点,现在把小球A移动到水平位置并把细线伸直由静止释放,同时在O点正下方A的原位置放置一个质量为小球质量5倍的滑块B.滑块和地面之间动摩擦因数为μ,小球A与滑块发生正碰后反弹高度为,不计空气阻力,重力加速度为g,求B在水平面运动的时间.

共享时间:2016-04-28 难度:2 相似度:0.83
161160. (2024•铁一中学•高一下期末) 德优题库机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m的工件(视为质点)被机械臂抓取后,在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动,运动方向与竖直方向夹角为θ,提升高度为h,如图所示。求:
(1)提升高度为h时,工件的速度大小;
(2)在此过程中,工件运动的时间及合力对工件做的功。?
共享时间:2024-07-12 难度:2 相似度:0.83

dygzwlyn

2024-05-19

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