高一物理機(jī)械能難題

1、1、如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開(kāi)始沿半徑為R=35cm的圓弧軌道AB由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)后,進(jìn)入與AB圓滑連接的1/4圓弧管道BCo管道出口處為C,圓弧管道半徑為R2=15cm,在緊靠出口C處，有一水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計(jì)筒皮厚度)，筒上開(kāi)有小孔D,筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，小孔D恰好能經(jīng)過(guò)出口C處,若小球射出C出口時(shí)，恰好能接著穿過(guò)D孔，并且還能再?gòu)腄孔向上穿出圓筒，小球到最高點(diǎn)后返回又先后兩次向下穿過(guò)D孔而未發(fā)生碰撞，不計(jì)摩擦和空氣阻力，取g=10m/s2,問(wèn)：(2)小球到達(dá) C點(diǎn)的速度多大？(3)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的最大周期 T為多少?j4 a(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的瞬間前后對(duì)軌

2、道的壓力分別為多大？2、光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖甲所示，其底部為半圓形，半徑為R,固定在豎直平面內(nèi).A、B為兩質(zhì)量相同的小環(huán)，用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上.將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)與底部相距2R.不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失.(1)求A、B兩環(huán)都未進(jìn)入半圓形軌道前，桿上的作用力.(2)A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩環(huán)的速度大小分別為多少？若將桿的長(zhǎng)度變?yōu)?成R,A環(huán)仍從離底部2R處?kù)o止釋放，則A環(huán)經(jīng)過(guò)半圓形底部再次上升后離開(kāi)底部的最大高度為多少?甲3、如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn)，O為圓弧圓心，D為圓弧最低點(diǎn)

3、.斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過(guò)定滑輪(不計(jì)滑輪摩擦)分別連接小物塊P、Q(兩邊細(xì)繩分別與對(duì)應(yīng)斜面平行)，并保持P、Q兩物塊靜止.若PC間距為L(zhǎng)1=0.25m,斜面MN足夠長(zhǎng)，物塊P質(zhì)量m=3kg,與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)求：($37。=0.6,cos37°=0.8)(1)小物塊Q的質(zhì)量m2；(2)燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(3)物塊P第一次過(guò)M點(diǎn)后0.3s到達(dá)K點(diǎn)，則MK間距多大;(4)物塊P在MN斜面上滑行的總路程.弧軌道，并沿軌道下滑.已知滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0= 1060, g取 10m/s2, sin530= 0

4、.8, cos530= 0.6,求:平板車的長(zhǎng)度；障礙物A與圓弧左端B的水平距離；4、如圖所示，一質(zhì)量為 M= 5.0kg的平板車靜止在光滑水平 地面上，平板車的上表面距離地面高h(yuǎn)=0.8m,其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一固定障礙物A.另一質(zhì)量為 m= 2.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，以V0= 8m/s的水平初速度從左端滑上平板車，同時(shí) 對(duì)平板車施加一水平向右、大小為5N的恒力F.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車的最右端時(shí)，兩者恰好相對(duì)靜止.此時(shí)車去恒力 F.當(dāng)平板車碰到障礙物 A時(shí)立即停止運(yùn)動(dòng)，滑塊水平飛離 平板車后，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)切入光滑豎直圓產(chǎn)0.5,圓弧半徑為 R=1.0m,圓弧所對(duì)的圓心角/ BOD

5、滑塊運(yùn)動(dòng)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力的大小.5、如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對(duì)著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運(yùn)動(dòng)。今在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)。當(dāng)軌道距離變化時(shí)，測(cè)得兩點(diǎn)壓力差與距離x的圖像如右圖所示。(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2)求：(1)小球的質(zhì)量;(2)相同半圓光滑軌道的半徑;(3)若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s,為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)，x的最大值。6、如圖所示，傾角為30。的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6m/s速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)

6、)，從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計(jì)其速率變化。物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處，重力加速度g=10m/s2,則：(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)傳送帶左右兩端AB間的距離Lab為多少?（3）如果將物體輕輕放在傳送帶左端的B點(diǎn)，它沿斜面上滑的最大高度為多少?參考答案1、綜合題解析】門(mén)Mb過(guò)it就城能守斡"現(xiàn)此小梟"山H島八（I分）對(duì)退點(diǎn)通向藏村加械*惻/G分）_V珂注點(diǎn)曜網(wǎng)后；-澗*0價(jià)）像牛頓第三支排，覬道的壓力大小分都1處N=?/產(chǎn)必

7、1±TN.（2分）AC姓*E初*iit守板/叫困一"小風(fēng)+f同小.分j牌由動(dòng)-2m/*j”i（1分）:。小球向上穿過(guò)名用?？琢x從力扎囪上穿出所射的時(shí)向八??？冬二"K=J2.3h（分）小球向上穿出行。幕5t直上機(jī)又選海到沙孔埼A聞前所用時(shí)間為由二二A5"!.2.31（I分）義曲贊表上*It#毒由十一貝，|+*）H分J物佻T-a;t：-'；i"令；ZJt十，55上=制=1葉T有最大低所以二=o.3介）b/+l)K3、(i)啊gsin5?二陶典口37一分m2=4kg-i分nn.11Ft口，附gk=一楸(2)21分力山心+川一出53%分Fn-m

8、g-m口R-1分得：Fd=78N由牛頓第三定律得，物塊p對(duì)軌道的壓力大小為N-=78n-1分(3) PM 段:VM=2m/s1分沿MN向上運(yùn)動(dòng)：ai=gsin530+聞cos530=10m/s21分Vm=aititi=0.2s所以ti=0.2s時(shí)，P物到達(dá)斜面MN上最高點(diǎn)，故返回沿MN向下運(yùn)動(dòng)：a2=gsin53_&COS53=6m/s21分必二也4-L必:017，二m末狀態(tài)為吟=吃=。幽gcog534二用四疝5人-1分得L總=1.0m1分(1分L(1 分)/(1分La分l(1分A(3分M(3分基(1分儲(chǔ)(1)設(shè)軌道半徑為 R,由機(jī)械能守恒定律:1112-而/=ng(2R + 1)+

9、-wvx11,i 分解：I)時(shí)渭?jí)K，由牛頓第二定律得勺二絲追二第二5m9(1分L對(duì)平板車，由牛頓第二定律得生二七產(chǎn)二學(xué)小小(1分JJI設(shè)經(jīng)過(guò)葉間U,滑塊與平板車相對(duì)靜止，共同速度為門(mén)，則v=1/01解得=15t-3ius設(shè)滑塊從平板車上滑出后做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為二則玄，身二XAShVL障礙物用與圓弧左端B的水平距離匕”匕m對(duì)小物塊，從離開(kāi)平板車到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理得,10601.1，恒L陰簞玄LCJS-戶一加1二-一咕L”XiM1i!4、在。點(diǎn)由牛頓第二定律得尸喧=喀-4R聯(lián)立得改£6N由牛頓第三定律得滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力的大小為8曲M在B點(diǎn)：WT在A點(diǎn)：/+吟吟由式得：兩點(diǎn)的壓力差:可二%一%=6毋駕由圖象得：截距6Mg=6,得耀=0.1年上_2儂(2)由式可知：因?yàn)閳D線的斜率R所以R=2施i分(3)在A點(diǎn)不脫離的條件為：用癡-.1分由三式和題中所給已知條件解得：