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如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L=

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/15 16:27:20
如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L=6m,圆弧形轨道AQC和BPD均光滑,AQC的半径为r=1m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2D、O1C与竖直方向的夹角均为θ=37°.现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以Ek0=24J的初动能从B点开始水平向左运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=
1
6
(1)根据动能定理得,

1
2mv12-Ek0=-μmgLcosθ-μmgL
代入 解得v1=
12m/s≈3.4m/s
(2)小球第一次回到B点时的动能EK1=
1
2mv12=6J,继续运动,
根据动能定理得,mgr(1+cosθ)-μmgLcosθ=EKC-EK1
当到达C点时动能为EKC=mgr(1+cosθ)+EK1-μmgLcosθ=18+6-8=16J.
(3)小球第二次到达C点后还剩16J的能量,继续上升还需克服重力做功为W=mgr(1+cos37°)=18J,才能到达A点,因此小球无法继续上升,滑到AQC某处后开始下滑,之后受摩擦力作用,上升高度越来越低.
小球最终只能在圆弧形轨道BPD上做往复运动,即到达D点速度为零,
由动能定理:
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2mvD2−
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2mvC2=mgLsinθ−μmgscosθ
可得小球在斜轨CD上所通过的路程为s=39m
小球通过CD段的总路程为s=2L+s=51m
答:(1)小球第一次回到B点时的速度大小为3.4m/s.
(2)小球第二次到达C点时的动能为16J.
(3)小球在CD段上运动的总路程为51m.
再问: 其实只需要第三问- -、
如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L= (2010•上海模拟)如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与 如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾 如图所示,轨道ABCD固定在竖直平面内,其中AB为倾斜的光滑直轨道,BC是长L=0.8m粗糙水平直轨道,CD是半径为R= 5,如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长的绝缘粗糙轨道, 如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长的绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、 如图所示,竖直平面内的光滑绝缘轨道ABC,AB为倾斜直轨道,BC为圆形轨道与AB相切,问 如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中 如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强 如图所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动 高二电磁感应物理与水平面呈37的导电滑轨,在磁感应强度为1,方向竖直向下,电源电动势为12,ab杆长0.5质量为0.2.