精英家教網(wǎng)如圖所示,圓心角為90°的光滑圓弧形軌道,半徑為1.6m,其底端切線沿水平方向.長(zhǎng)為
16
3
5
m
的斜面,傾角為60°,其頂端與弧形軌道末端相接,斜面正中間有一豎直放置的直桿,現(xiàn)讓質(zhì)量為1Kg的物塊從弧形軌道的頂端由靜止開(kāi)始滑下,物塊離開(kāi)弧形軌道后剛好能從直桿的頂端通過(guò),重力加速度取10m/s2,求:
(1)物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大。唬2)直桿的長(zhǎng)度為多大.
分析:(1)根據(jù)動(dòng)能定理求出最低點(diǎn)速度,再對(duì)最低點(diǎn)受力分析,利用合力充當(dāng)向心力列式解球受到的支持力,根據(jù)牛頓第三定律知道對(duì)軌道的壓力大。
(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)結(jié)合幾何關(guān)系求直桿的長(zhǎng)度為多大.
解答:解:(1)沿弧形軌道下滑過(guò)程:mgR=
1
2
mv2
在軌道最低點(diǎn)時(shí):FN-mg=
mv2
R
 
解得:FN=mg+
mv2
R
=30N
由牛頓第三定律可知物塊對(duì)軌道的壓力大小為30N   
(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
知x=
1
2
Lcosθ=vt   ①
y=
1
2
gt2
根據(jù)幾何關(guān)系知h=
1
2
Lsinθ-y  ③
聯(lián)立①②③式知h=2.1m
答:(1)物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為30N;
(2)直桿的長(zhǎng)度為2.1m.
點(diǎn)評(píng):本題考查常見(jiàn)的兩類運(yùn)動(dòng)模型,圓周運(yùn)動(dòng)和平拋,要掌握每一種運(yùn)動(dòng)的解題思路.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,某空間內(nèi)存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.一段光滑絕緣的圓弧軌道AC固定在場(chǎng)中,圓弧所在平面與電場(chǎng)平行,圓弧的圓心為O,半徑R=1.8m,連線OA在豎直方向上,圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°.現(xiàn)有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg、電荷量q=9.0×10-4C的帶正電的小球(視為質(zhì)點(diǎn)),以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A點(diǎn)射入圓弧軌道,一段時(shí)間后小球從C點(diǎn)離開(kāi)圓弧軌道.小球離開(kāi)圓弧軌道后在場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng).不計(jì)空氣阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大。
(2)小球剛射入圓弧軌道瞬間對(duì)軌道壓力的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)

(1)以下說(shuō)法中正確的是
BD
BD
  
A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
B.全息照片往往用激光來(lái)拍攝,主要是利用了激光的相干性   
C.超聲波可以在真空中傳播
D.根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說(shuō),遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線
(2)平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對(duì)圓心角為60°的球面上有光射出,則玻璃球?qū)光的折射率為
2
2
,若僅將a平行光換成b平行光,測(cè)得有光射出的范圍增大,設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb,則va
vb(選填“>”、“<”或“=”).
(3)在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),振幅為0.2m,經(jīng)過(guò)時(shí)間0.3s第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.試寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點(diǎn),半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg、電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點(diǎn)射入圓弧軌道內(nèi),一段時(shí)間后從C點(diǎn)離開(kāi),小球離開(kāi)C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;
(2)小球剛離開(kāi)C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)小球剛射入圓弧軌道時(shí),軌道對(duì)小球的瞬間支持力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點(diǎn),半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=370.現(xiàn)有一質(zhì)量m=3.6×10-4kg電荷量q=+9.0×10-4C的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點(diǎn)射入圓弧軌道內(nèi),沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)并從C點(diǎn)離開(kāi),小球離開(kāi)C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知重力加速度g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8.不計(jì)空氣阻力,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大;
(2)小球從C點(diǎn)離開(kāi)時(shí)的速度vC的大小
(3)小球射入圓弧軌道后的瞬間對(duì)軌道的壓力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在一些實(shí)驗(yàn)中需要較準(zhǔn)確地測(cè)量物體轉(zhuǎn)過(guò)的角度,為此人們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán),在圓盤(pán)的邊緣標(biāo)有刻度,且每一刻度對(duì)應(yīng)角度為10,圓盤(pán)外側(cè)有一個(gè)圓弧形的游標(biāo)尺.如圖所示,(圖中畫(huà)出了圓盤(pán)的一部分和游標(biāo)尺).圓盤(pán)上刻有對(duì)應(yīng)的角的度數(shù),游標(biāo)尺上把與圓盤(pán)上9個(gè)刻度對(duì)應(yīng)的圓心角等分為10格,試根據(jù)圖中所示的情況讀出此時(shí)游標(biāo)尺上的零刻度線與圓盤(pán)上的零刻度線之間的夾角為
 

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