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(16分)如圖所示,一玩滾軸溜冰的小孩(可視作質點)質量為m=30kg,他在左側平臺上滑行一段距離后以3m/s的速度從平臺右側水平滑出,而后恰能無碰撞地沿圓弧切線方向從A點進入豎直面內的光滑側弧軌道,并沿軌道下滑,A、B為圓弧兩端點,其連線水平.對應圓心角為,當小孩通過圓弧最低點時,對軌道的壓力大小為915N.(計算中取g=10m/)求:
(1)小孩自滑離平臺至進入圓弧軌道所用的時間;
(2)圓弧軌道的半徑。
(1)t=0.4s
(2)
解:(1)小孩落到A點時速度方向沿A點切線方向,  


解得時間t=0.4s
(2)設小孩到最低點的速度為vx,由機械能守恒定律

在最低點,據牛頓第二定律,有

由以上三式解得
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)地球質量為M,半徑為R,自轉角速度為,萬有引力恒量為G,若規定物體離無窮遠處勢能為0,則質量為的物體離地心距離為時,具有的引力勢能可表示為
(1)試證明一質量的衛星在離地面距離為時所具有的機械能為
(2)國際空間站是在地球大氣層上空繞地球飛行的一個巨大人造天體,設空間站離地面高度為,如果在該空間站直接發射一顆質量為的小衛星,使其能達到地球同步衛星軌道并能在軌道上正常運行,該衛星在離開空間站時必須具有多大的初動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一斜面體放在光滑的水平面上,一個小物體從斜面體頂端無摩擦的自由滑下,則在下滑的過程中,下列結論正確的是

A斜面對小物體的彈力做的功為零                       
B小物體的重力勢能完全轉化為小物體的動能
C小物體的機械能守恒
D小物體,斜面和地球組成的系統機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質量為m的長木板A靜止在水平地面上,另兩個質量也是m的鐵塊BC(視為質點)同時從A的左右兩端滑上A的上表面,初速度大小分別為v和2vBCA間的動摩擦因數均為μA與地面間的動摩擦因數為
(1)求B相對于A運動的時間;
(2)求整個過程中A木板的最大速度;
(3)要使B、C不相碰,求A木板的最小長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖12所示,A為一具有光滑曲面的固定軌道,軌道底端是水平的,質量M=40kg的上車B靜止于軌道右側,其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上,一個質量m="20" kg,可視為質點的小滑塊C以的初速度從軌道頂端滑下,C沖上小車B后,經一段時間與小車相對靜止并繼續一起運動。若軌道頂端與底端水平面的高度差為,C與小車板面間的動摩擦因數為,小車與水平面間的摩擦不計,取10m/s2。求
(1)C與小車保持相對靜止時的速度大小。
(2)從C沖上小車瞬間到與小車相對靜止瞬間所用的時間。
(3)C沖上小車后相對于小車板面滑動的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)
如圖15所示,固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導軌間距都是,二者之間固定有兩組豎直半圓形軌道,兩軌道間距也均為,且的豎直高度均為4R,兩組半圓形軌道的半徑均為R。軌道的端、端的對接狹縫寬度可忽略不計,圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架,能使導軌系統位置固定。將一質量為的金屬桿沿垂直導軌方向放在下層導軌的最左端位置,金屬桿在與水平成角斜向上的恒力作用下沿導軌運動,運動過程中金屬桿始終與導軌垂直,且接觸良好。當金屬桿通過4R的距離運動到導軌末端位置時其速度大小。金屬桿和導軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導軌上運動過程中所受的摩擦阻力,以及整個運動過程中所受空氣阻力均可忽略不計。
(1)已知金屬桿與下層導軌間的動摩擦因數為,求金屬桿所受恒力F的大小;
(2)金屬桿運動到位置時撤去恒力F,金屬桿將無碰撞地水平進入第一組半圓軌道,又在對接狹縫處無碰撞地水平進入第二組半圓形軌道的內側,求金屬桿運動到半圓軌道的最高位置時,它對軌道作用力的大小;
(3)若上層水平導軌足夠長,其右端連接的定值電阻阻值為,導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置處,無碰撞地水平進入上層導軌后,能沿上層導軌滑行。求金屬桿在上層導軌上滑行的最大距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在下列幾種運動中遵守機械守恒定律的是                           (      )
A.自由落體運動B.雨點勻速下落
C.物體從光滑斜面頂端自由下滑D.汽車剎車時的運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下面的實例中,機械能守恒的是
A.小球自由下落,不計空氣阻力
B.拉著物體沿光滑的斜面勻速上升
C.跳傘運動員張開傘后,在空中勻速下降
D.飛行的子彈射入放在光滑水平桌面上的木塊中

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖將小球從距斜軌底面高處由靜止釋放,使其沿豎直的半徑為的圓形軌道的內側運動。不計一切阻力,下列說法中正確的是
A.若h=R,那么小球剛好能到達與圓心等高的
B.若h=2R,那么小球剛好能通過最高點
C.若h=3R,小球一定能通過最高點
D.若h=4R,小球通過最高點時,對軌道壓力的大小是小球重力的3倍

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同步練習冊答案
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