如圖甲為一個(gè)兒童電動(dòng)小汽車的軌道傳送接收裝置，L=1m的水平直軌道AB與半徑均為0.4m的豎直光滑螺旋圓軌道（O、O'為圓心，C為最高點(diǎn)）相切于B，B'為第2個(gè)圓與水平軌道的切點(diǎn)，O'D與O'B'的夾角為60°，接收裝置為高度可調(diào)節(jié)的平臺(tái)，EF為平臺(tái)上一條直線，O'EF在同一豎直平面內(nèi)，裝置切面圖可抽象為圖乙模型。質(zhì)量為0.6kg的電動(dòng)小汽車以額定功率P=6W從起點(diǎn)A啟動(dòng)沿軌道運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間（到達(dá)B點(diǎn)之前電動(dòng)機(jī)已停止工作），剛好能通過C點(diǎn)，之后沿圓弧從B'運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)后拋出，沿水平方向落到平臺(tái)E點(diǎn)，小汽車與水平直軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，其余軌道均光滑，g=10m/s2（空氣阻力不計(jì)，小汽車運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)）。
（1）求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間t；
（2）要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn)，求平臺(tái)調(diào)節(jié)高度H和EB'的水平位移X；
（3）若拋出點(diǎn)D的位置可沿圓軌道調(diào)節(jié)，設(shè)O'D與O'B′的夾角為θ，要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn)，寫出平臺(tái)的豎直高度H、平臺(tái)落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平位移x、角度θ的關(guān)系方程。
【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算；繩球類模型及其臨界條件；機(jī)械能守恒定律的簡(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：2024/4/20 14:35:0組卷：100引用：1難度：0.4
相似題
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1．如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離后經(jīng)過0.2s后又恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑為R=1m,小球可看作質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量為m=1kg,g取10m/s2。（結(jié)果可以保留根號(hào)）
（1）求小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率v；
（2）若使小球恰好到達(dá)B點(diǎn)，求小球剛進(jìn)入管道時(shí)的速度vA。發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：53引用：3難度：0.7 -
2．如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m.現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平拋出，
g=10m/s2，求
（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)的過程中所受摩擦力做的功是多少？
（2）小滑塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大??？
（3）小滑塊著地時(shí)的速度大小和方向？發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：39引用：7難度：0.3 -
3．如圖所示，光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接，半圓軌道半徑R=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的物體放在A處，現(xiàn)作用一水平向右的恒力F，使物塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，撤去水平恒力F，物體恰好能通過半圓軌道的最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平拋出，后又落回A處，g取10m/s2，物體可視為質(zhì)點(diǎn)。空氣阻力不計(jì)。求：
（1）AB的長(zhǎng)度L；
（2）物體在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）力F的大小。發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：64引用：3難度：0.5
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