如圖所示為過山車簡易模型，它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成，A點(diǎn)為圓形軌道最低點(diǎn)，B點(diǎn)為最高點(diǎn)，水平軌道PN右側(cè)的光滑水平地面上并排放置兩塊木板c,d,兩木板間相互接觸但不粘連，木板上表面與水平軌道PN平齊，小滑塊b放置在軌道AN上．現(xiàn)將小滑塊a從P點(diǎn)以某一水平初速度v0向右運(yùn)動，沿圓形軌道運(yùn)動一周后進(jìn)入水平軌道與小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞時間極短且碰撞過程中無機(jī)械能損失，碰后a沿原路返回到B點(diǎn)時，對軌道壓力恰好為0，碰后滑塊b最終恰好沒有離開木板d.已知小滑塊a的質(zhì)量為m=1kg,c、d兩木板質(zhì)量均為M=3kg.小滑塊b的質(zhì)量也為M=3kg,c木板長為L1=2m,圓形軌道半徑為R=0.32m.滑塊b方與兩木板間動摩擦因數(shù)均為μ1=0.2，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小滑塊a與小滑塊b碰后，滑塊b的速度大??；
（2）小滑塊b剛離開長木板時c和b的速度大小以及木板d的長度；
（3）當(dāng)木板d的長度為（2）中所求的值時，小滑塊b剛滑上木板d時，木板d與地面間的動摩擦因數(shù)突然變?yōu)?.05，試分析小滑塊b能否與木板d保持相對靜止．若能，求出小滑塊距木板d右端的距離．若不能，求出小滑塊b滑離木板d時，小滑塊b和木板d的速度大?。?/h1>
【考點(diǎn)】物體在圓形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動；動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用；常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：298引用：3難度：0.3
相似題
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1．如圖所示，在電場強(qiáng)度大小E=2×103V/m、豎直向上的勻強(qiáng)電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點(diǎn)相切，半圓形軌道平面與電場線平行，其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn)，P為QN圓弧的中點(diǎn)。一電荷量q=1×10-4C、質(zhì)量m=10g帶負(fù)電的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，位于N點(diǎn)右側(cè)d=3m的M處，取重力加速度大小g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。
（1）若滑塊剛好能到N處，求其初速度大小v0；
（2）若滑塊恰能運(yùn)動到半圓軌道的最高點(diǎn)Q，求其在水平軌道上的落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離x；
（3）求滿足（2）條件的滑塊通過P點(diǎn)時對軌道的壓力大小F。發(fā)布：2024/10/22 2:0:1組卷：43引用：7難度：0.5 -
2．如圖所示，軌道ABCDE是研究小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的條件的簡易裝置，A到水平桌面的高度為H，最低點(diǎn)B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑R=10cm的圓形軌道的最高點(diǎn)，DE部分水平，且恰好與圓形軌道的圓心O1等高，水平桌面上的點(diǎn)O2位于E點(diǎn)的正下方。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將一質(zhì)量m=10g的小球從軌道AB上的某一位置A由靜止釋放，小球恰能通過C點(diǎn)沿軌道運(yùn)動，不計(jì)小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。（g=10m/s2）
（1）求出A到水平桌面的高度H；
（2）求出小球在B點(diǎn)對圓軌道壓力的大??；
（3）若A距水平桌面高H1=0.3m,小球仍由靜止釋放，到達(dá)E點(diǎn)離開軌道后落在水平桌面上，求落點(diǎn)與O2之間的水平距離x。發(fā)布：2024/10/23 4:0:1組卷：102引用：3難度：0.7 -
3．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道，其底端B與光滑絕緣水平軌道相切，整個系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m,帶正電的小球以v0的初速度沿水平面向右運(yùn)動，通過圓形軌道恰能到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)C，從C點(diǎn)飛出后落在水平面上的D點(diǎn)，試求：
（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度vc；
（2）BD間的距離s；
（3）小球通過B點(diǎn)時對軌道壓力N。發(fā)布：2024/10/19 15:0:1組卷：43引用：1難度：0.5
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