如图所示,是古代的一种游戏装置,BCDE是一根粗细均匀、竖直放置的弯管,BCD为粗糙程度相同的半圆,DE为光滑的四分之一圆管,半径均为R=0.4m。B、O1、D、O2、P均在同一水平
◎ 题目
如图所示,是古代的一种游戏装置,BCDE是一根粗细均匀、竖直放置的弯管,BCD为粗糙程度相同的半圆,DE为光滑的四分之一圆管,半径均为R=0.4m。B、O1、D、O2、P均在同一水平条直线上,P处有一小的空洞,它距O2的距离L=0.4m。质量m=0.5kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B点正上方H=2.5m的A处自由下落,到达C处时的速度V=6m/s,并继续运动到管的最高点E处,飞出后恰能进入空洞P。g=10m/s2。 (1)若小球到达C处时与管壁间的摩擦力Ff=25N,则球与管壁间的动摩擦因数为多少? (2)小球从B点运动到E点的过程中克服摩擦所做的功为多少? (3)若将小球到达E处时的速度计为VE ,现让小球仍以VE的大小再次从E处水平向右返回管中,请分析说明它能否越过C点? ![]() |
◎ 答案
(1)0.5(2)10J (3)能过C |
◎ 解析
(1)F=mg+mV2/ R ---------------① 2分 Ff=μF ---------------② 2分 μ="0.5 " 2分 (2 ) L=VE t -------------------------③ 2分 R=gt2/2 ------------------------④ 2分 mg(H-R)=mVE2 /2 +W ------⑤ 2分 W="10J " 2分 (3) 能 --------------------------------------------------------------------------------------1分 假设能返回C处,并计速度为V/,克服摩擦力做功为W2 C→D→E阶段克服摩擦力做功W1 =mV2/2 –mVE2/2 -2mgR =4.5J----⑥ 1分 E→D→C阶段mV/2/2 = mVE2/2 + 2mgR–W2 =" 4.5" - W2 ---------- ⑦ 1分 因摩擦力总做负功,所以返回的平均速率小,球与管间的挤压力小, 克服摩擦力做功少,即W2< W1=4.5J,所以 0<V/< 6m/s , 能过C------ 1分 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,是古代的一种游戏装置,BCDE是一根粗细均匀、竖直放置的弯管,BCD为粗糙程度相同的半圆,DE为光滑的四分之一圆管,半径均为R=0.4m。B、O1、D、O2、P均在同一水平…”主要考查了你对 【自由落体运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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