动能定理专题
一、计算题(本大题共6小题,共60.0分)
1. 如图,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5m,轨道在C
处与水平地面相切,在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度υ0=5m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块到达A处时的速度大小υA;
(2)C、D间的距离s。
2. 如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,其中ABC为光滑半圆形轨道,半径
为R,CD为水平粗糙轨道,一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B由静止释放,滑至D点恰好静止,CD间距为5R.已知重力加速度为g.求:
(1)小滑块到达C点时对圆轨道压力N的大小; (2)小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)现使小滑块在D点获得一初动能Ek,使它向左运动冲上圆轨道,恰好能通过最高点A,求小滑块在D点获得的初动能Ek.
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DEN3. 如图所示为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长L=0.2m,动摩擦因数=0.6,BC、
段均可视为光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1m的高度差,DEN是半径r=0.4m
的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过,在左端竖直墙上固定一轻质弹簧。现有一可视为质点的小球,小球质量m=0.2kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿DEN轨道滑下。求:
(1)小球到达N点时的速度。 (2) 压缩的弹簧所具有的弹性势能。
4. 如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R=0.2m,A端与圆心O等高,
AD为与水平方向成45°B端在O的正上方,角的斜面,一个质量为m=0.5kg的小球在A点正上方P处由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点,且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为5N.求:(可用根号表示)
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(1)小球到B点时的速度大小?释放点P距离A点的高度h是多少?
(2)如果竖直平面内的3/4圆弧形轨道不光滑,小球还是在P处静止释放,小球刚能越过B点,则小球在圆弧轨道上滑动过程中克服摩擦阻力做的功时多少?小球从B点抛出后落到斜面上C点时的速度大小及C点到B的高度H是多少?
5. 如图所示,高H=0.8 m的桌面上固定一半径R=0.45 m的四分之一光滑圆弧轨道
AB,轨道未端B与桌面边缘水平相切,地面上的C点位于B点的正下方.将一质量m=0.04 kg的小球由轨道顶端A处静止释放,g取10 m/s2.求:
(1)小球运动到B点时对轨道的压力大小; (2)小球落地点距C点的距离;
(3)若加上如上图所示的恒定水平风力,将小球由A处静止释放,要使小球恰落在C点,作用在小球上的风力应为多大?
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