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半徑為R和r(R>r)的兩個圓形軌道置于同一豎直平面內,兩軌道之間由一水平軌道CD相連.小物塊在斜面上從h=3R處由靜止滑下,可以滑過甲軌道,經過CD又滑上乙軌道,最后離開兩圓形軌道.物塊與CD段的動摩擦因數為μ,其余各段均光滑.為了避免物塊脫離圓形軌道而發生撞軌現象.試確定CD段可取的長度.

 


解析:

(1) 小球滑過乙軌道,設恰好能做完整圓周運動不脫離軌道在最高點時

……………………(1分)     …………………(1分)

設CD長為,從開始到乙軌道的最高點,對小球根據動能定理 

……………………(2分)

解得:………………………………(1分)

(2)小球不能滑過乙軌道,且不脫離軌道,則在乙軌道內上升的最大高度為r。設CD的長度為s2,則

 ……………………  (2分)

解得:……………………(1分)

又小物塊至少滑過D點,…………(1分)

…………(1分)

所以CD段可取長度為

            ﹥ 或…………………(2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為一游樂場設施的簡化示意圖.長為l,高為h=0.8m平板小車靠在光滑的半徑為R的1/4圓弧軌道的右側,小車上表面恰好與軌道最低端相挨,現讓一質量為m1的小滑塊,從圓弧軌道頂端下滑后沖上小車上表面,繼續向前運動,發現當小滑塊滑離小車著地時,小車也恰好靜止.已知小滑塊到軌道最低端時對軌道的壓力N=30N,平板小車上表面與小滑塊的動摩擦因數μ1=0.2,小車與地面的動摩擦因數μ2=0.1,小滑塊質量與小車質量關系為m1=1.2m2,小滑塊著地時距平板小車右端△s=0.32m,g取10m/s2.求:
(1)小滑塊的質量m1
(2)圓弧軌道的半徑R和平板小車的長度l.

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科目:高中物理 來源: 題型:022

太陽的半徑和平均密度分別為R′和r ′,地球的半徑和密度分別為Rr ,已知地球表面的重力加速度為g,則太陽表面的重力加速度g′=____;若R′=110Rr ′=r /4,g=9.8 m/s2,則g′=____m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:013

工廠里吊重物的神仙葫蘆是一個差動滑輪,其構造示意圖如圖所示.由兩個固定在一起的半徑分別為R和r的定滑輪和一個動滑輪組成.若不計鐵鏈和動滑輪所受重力,則起吊重物G時所需的拉力應是

[  ]

A.(R-r)G/R
B.2(R-r)G/R
C.(R-r)G/2R
D.rG/R

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科目:高中物理 來源:能力培養與測試(高一上) 題型:013

工廠里吊重物的神仙葫蘆是一個差動滑輪,其構造示意圖如圖所示.由兩個固定在一起的半徑分別為R和r的定滑輪和一個動滑輪組成.若不計鐵鏈和動滑輪所受重力,則起吊重物G時所需的拉力應是

[  ]

A.(R-r)G/R
B.2(R-r)G/R
C.(R-r)G/2R
D.rG/R

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年陜西省渭南市臨渭區瑞泉中學高三(上)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示為一游樂場設施的簡化示意圖.長為l,高為h=0.8m平板小車靠在光滑的半徑為R的1/4圓弧軌道的右側,小車上表面恰好與軌道最低端相挨,現讓一質量為m1的小滑塊,從圓弧軌道頂端下滑后沖上小車上表面,繼續向前運動,發現當小滑塊滑離小車著地時,小車也恰好靜止.已知小滑塊到軌道最低端時對軌道的壓力N=30N,平板小車上表面與小滑塊的動摩擦因數μ1=0.2,小車與地面的動摩擦因數μ2=0.1,小滑塊質量與小車質量關系為m1=1.2m2,小滑塊著地時距平板小車右端△s=0.32m,g取10m/s2.求:
(1)小滑塊的質量m1
(2)圓弧軌道的半徑R和平板小車的長度l.

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