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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)。
德优题库
共享时间:2023-05-12 难度:3
[考点]
作用力与反作用力,绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,
[答案]
(1)为使物块能够到达E点,h的最小值为1.2m;
(2)物块在DE最高点时,管道对物块的作用力FN与h间满足的关系为FN=0.1h﹣0.14(N)(h≥1.2m),竖直向下为FN的正方向;
(3)若物块释放高度0.9m<h<1.65m,物块最终静止的位置x值的范围当0.9m<h<1.2m时,2.6m<x≤3m;当1.2m≤h<1.65m时,
[解析]
解:(1)由题意可知,物块恰能够到达E点时,物块从P点处由静止下滑时,h有最小值,由动能定理可得
mghmin﹣2μmgl﹣mgH=0
代入数据解得
hmin=1.2m
(2)设物块在DE最高点时的速度为vE,以竖直向下为正方向,由牛顿第二定律可得

由动能定理可得

联立解得
FN=0.1h﹣0.14(N)(h≥1.2m)
竖直向下为FN的正方向。
(3)若物块释放高度1.2m≤h<1.65m时,物块位置在E点或E点右侧,由动能定理可得

若从E点飞出后,在竖直方向有

水平方向有
s1=vEt
由几何关系可得

联立解得
x=3l+DF+s1
代入数据解得

若物块释放高度0.9m<h<1.65m,从h1=0.9m释放时,由动能定理可得
mgh﹣μmgs2=0
解得
s2=1.8m
可知物块达到距离C点右侧0.8m处静止,滑块在E点速度是零时,返回到CD时,由动能定理可得
mgH﹣μmgs3=0
解得
s3=0.4m
可知滑块距离C点0.6m静止,综上可知,当0.9m<h<1.2m时,则有
(3l−s3)≤x≤3l
代入数据解得
2.6m<x≤3m
若物块释放高度为
1.2m≤h<1.65m
则物块最终静止的位置x值的范围为

答:(1)为使物块能够到达E点,h的最小值为1.2m;
(2)物块在DE最高点时,管道对物块的作用力FN与h间满足的关系为FN=0.1h﹣0.14(N)(h≥1.2m),竖直向下为FN的正方向;
(3)若物块释放高度0.9m<h<1.65m,物块最终静止的位置x值的范围当0.9m<h<1.2m时,2.6m<x≤3m;当1.2m≤h<1.65m时,
[点评]
本题考查了"作用力与反作用力,绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
229860. (2022•建大附中•高一下二月) 德优题库如图所示,一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC,已知滑块的质量m=1kg,在A点的速度vA=8m/s,AB长L=7m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆弧轨道的半径R=1m,滑块离开C点后竖直上升h=0.2m。取g=10m/s2。求:
(1)滑块恰好滑过B点对轨道的压力大小;
(2)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功W克f
共享时间:2022-06-29 难度:2 相似度:1.67
206170. (2025•交大附中•四模) 德优题库如图所示,竖直平面内的粗糙半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点,一质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)在水平面上由A点向左运动到轨道最低点B时的速度为vB=6.0m/s随后沿半圆轨道运动至C点水平飞出并落在水平面上,落点与B点之间的距离为1.2m。已知半圆形轨道的半径R=0.40m,取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)滑块到B点时对轨道的压力大小;
(2)滑块从C点水平飞出时的速度大小;
(3)滑块从B点运动到C点过程中,物块克服摩擦力所做的功。
共享时间:2025-04-25 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
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 相似度:1.34
206489. (2024•交大附中•四模) 德优题库如图所示,竖直平面内的粗糙半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点,一质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)在水平面上由A点向左运动到轨道最低点B时的速度为vB=6.0m/s随后沿半圆轨道运动至C点水平飞出并落在水平面上,落点与B点之间的距离为1.2m。已知半圆形轨道的半径R=0.40m,取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)滑块到B点时对轨道的压力大小;
(2)滑块从C点水平飞出时的速度大小;
(3)滑块从B点运动到C点过程中,物块克服摩擦力所做的功。
共享时间:2024-04-19 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?
德优题库
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
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: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
160021. (2021•西安中学•十模) 德优题库倾角θ=37°、足够长的斜面固定在水平面上,斜面上有一质量mB=1kg的木板B,B通过平行于斜面的不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮与质量mC=1kg的物体C相连。当木板B以速度v0=8m/s沿斜面下滑时,将质量mA=4kg的物块A相对于地面静止轻放到木板B的最下端,如图所示。已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.25,B与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.1。在以后的运动过程中,物块A没有从木板B的上端滑出,物体C也不会与滑轮相碰。重力加速度取g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8。从物块A放到木板B上开始计时,求:
(1)物块A放到木板B上瞬间,物块A的加速度大小;
(2)经过多长时间A、B速度相同;
(3)1.5s内木板B的位移大小。
共享时间:2021-07-04 难度:2 相似度:0.83
162694. (2022•西北大附中•高二上期中) 德优题库一长为L的细线一端固定于O点,另一端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时,将细线与小球拉成水平伸直状态,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转动到O点左侧且与竖直方向夹角θ=30°时,小球速度恰好为零,重力加速度大小为g,求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)小球运动过程中的最大速度vm
(3)小球达到最大速度时,细线对小球的拉力FT
(4)若想让小球做完整的圆周运动,则小球在A点释放瞬间至少要获得多大的竖直向下的初速度v0m
共享时间:2022-11-15 难度:2 相似度:0.83
160098. (2021•西安中学•一模) 某兴趣实验小组的同学利用如图所示装置测定物块与木板AD、DE间的动摩擦因数μ1、μ2;两块粗糙程度不同的木板AD、DE对接组成斜面和水平面,两木板在D点光滑连接(物块在此处运动不损失机械能),且AD板能绕D点转动.现将物块在AD板上某点由静止释放,滑块将沿AD下滑,最终停在水平板的C点;改变倾角,让物块从不同的高度由静止释放,且每次释放点的连线在同一条竖直线上(以保证图中物块水平投影点B与接点D间距s不变),用刻度尺量出释放点与DE平面的竖直高度差h、释放点与D点的水平距离s,D点与最终静止点C的水平距离x,利用多次测量的数据绘出x﹣h图象,如图所示,则

(1)写出x﹣h的数学表达式       (用μ1、μ2、h及s表示);
(2)若实验中s=0.5m,x﹣h的横轴截距a=0.1,纵轴截距b=0.4,则μ1   ,μ2    
共享时间:2021-03-11 难度:2 相似度:0.83
160148. (2021•长安区•二模) 如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上。质量m=1kg的小物块在9N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知xAB=5m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1。当小物块运动到B点时撤去力F,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小;
(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离。

共享时间:2021-03-23 难度:2 相似度:0.83

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2023-05-12

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