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2022-2023學(xué)年上海市黃浦區(qū)高三(上)期末物理試卷(一模)
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試題詳情
如圖所示的裝置由安裝在水平臺(tái)面上的高度H可調(diào)的斜軌道KA、水平直軌道AB、圓心為O
1
的豎直半圓軌道BCD、圓心為O
2
的豎直半圓管道DEF、水平直軌道FG等組成,F(xiàn)、D、B在同一豎直線上,軌道各部分平滑連接,已知滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從K點(diǎn)靜止開始下滑,滑塊質(zhì)量m=0.1kg,軌道BCD的半徑R=0.8m,管道DEF的半徑r=0.1m,滑塊與軌道FG間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,其余各部分軌道均光滑且無能量損失,軌道FG的長(zhǎng)度L=3m,g取10m/s
2
。
(1)若滑塊恰能過D點(diǎn),求高度H的大??;
(2)若滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道,求經(jīng)過管道DEF的最高點(diǎn)F時(shí)的最小速度;
(3)若滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道且最終能靜止在水平軌道FG上,求可調(diào)高度H的范圍。
【考點(diǎn)】
物體在環(huán)形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)
;
牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用
;
動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:160
引用:1
難度:0.3
相似題
1.
如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點(diǎn),在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,從A點(diǎn)開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后進(jìn)入半徑為R=0.4m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓管道,在圓管道上運(yùn)行一周后從C處的出口出來后向D點(diǎn)滑動(dòng),D點(diǎn)右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點(diǎn),并以恒定的速度v=3m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知水平軌道AB的長(zhǎng)度l
1
=2.0m,CD的長(zhǎng)度為l
2
=3.0m,小滑塊與水平軌道ABCD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ
1
=0.2,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
2
=0.3,傳送帶DE的長(zhǎng)度L=0.5m,重力加速度g=10m/s
2
,管道內(nèi)徑忽略不計(jì)。求:
(1)若小滑塊滑行到AB的中點(diǎn)時(shí)撤去拉力F,求滑塊運(yùn)動(dòng)到圓管道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的壓力大?。?br />(2)若小滑塊恰好能通過圓管道的最高點(diǎn)且沿管道滑下,求小滑塊到達(dá)傳送帶最右端E點(diǎn)的速度大??;
(3)若在AB段水平拉力F的作用距離x可變,保證小滑塊滑上傳送帶后一直加速,試求出x的取值范圍。
發(fā)布:2024/10/17 7:0:2
組卷:8
引用:1
難度:0.5
解析
2.
如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),傾斜光滑直軌道AO與y軸正方向夾角為θ=60°,軌道AO與水平軌道OB及半徑為R的豎直光滑圓管之間均平滑連接,圓管對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,其所在圓O′分別與x軸和y軸相切于B點(diǎn)和C點(diǎn)。已知第二象限內(nèi)有方向豎直向下、大小為E
1
=
2
mg
q
的勻強(qiáng)電場(chǎng),第一象限內(nèi),x≥R的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中0≤y<
3
2
R區(qū)域內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)大小為E
2
=
3
mg
q
,y≥
3
2
R區(qū)域內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)大小為E
3
=
3
mg
3
q
。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從到O點(diǎn)距離為R的Q點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)水平軌道OB進(jìn)入圓管內(nèi)。小球與水平軌道OB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,其余摩擦不計(jì),所有軌道均為絕緣軌道,軌道的直徑遠(yuǎn)小于所在圓的直徑,小球所帶電荷量不損失,進(jìn)入和飛出管道時(shí)無能量損失,重力加速度為g。求:
(1)小球經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O處時(shí)的速度大小;
(2)求小球在管道中速度最大時(shí)的位置坐標(biāo),并求出小球的最大速度;
(3)從開始運(yùn)動(dòng)到小球靜止,小球在OB段走過的總路程s為多少?
發(fā)布:2024/10/10 5:0:1
組卷:131
引用:2
難度:0.4
解析
3.
半徑均為r的
1
4
圓弧軌道AB與
1
4
圓管軌道BC在B點(diǎn)平滑對(duì)接,固定放置在豎直平面內(nèi)、軌道在最低點(diǎn)A的切線水平、在最高點(diǎn)C的切線水平,兩軌道的內(nèi)壁均光滑。在光滑的水平地面上,讓質(zhì)量為
m
2
的小球甲(視為質(zhì)點(diǎn))以一定的水平初速度與前方靜止的質(zhì)量為m的小球乙(視為質(zhì)點(diǎn))發(fā)生彈性碰撞,小球乙以一定的速度滑上軌道,重力加速度為g,
求:(1)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到的彈力剛好為0,則小球乙在A點(diǎn)受到的支持力大??;
(2)若小球乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的上壁有壓力,則A點(diǎn)對(duì)乙的支持力大小與C點(diǎn)對(duì)乙的壓力大小之差;
(3)若小球乙離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為
2
2
r
,則甲與乙碰撞之前的速度大小。
發(fā)布:2024/9/21 16:0:8
組卷:11
引用:2
難度:0.4
解析
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