如圖所示,位于豎直平面上的
1
4
圓弧光滑軌道,半徑為R,OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A距地面高度為H,質(zhì)量為m的小球從A靜止釋放,最后落在地面C點(diǎn)處,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力多大??
(2)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為多少??
(1)小球沿圓弧做圓周運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)由牛頓第二定律有
FN-mg=m
vB2
R

而由A→B,由機(jī)械能守恒有
mgR=
1
2
mvB2

由①、②可解得NB=3mg③
根據(jù)牛頓第三定律,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮〉扔谲壍缹?duì)小球的支持力,為3mg
(2)小球離B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),拋出點(diǎn)高為H-R,
豎直方向有H-R=
1
2
gt2

水平方向有S=vB?t⑤
由②可解得vB=
2gR

解④、⑤、⑥可得水平距離S=
4HR-4R2

答:(1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力為3mg
(2)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為
4HR-4R2
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,設(shè)AB段是距水平傳送帶裝置高為H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平傳送帶裝置,BC長(zhǎng)L=5m,與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.4,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為v=3m/s.設(shè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊由靜止開始從A點(diǎn)下滑,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的拐角處無(wú)機(jī)械能損失.小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后水平拋出,恰好無(wú)碰撞的沿圓弧切線從D點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓孤軌道下滑.D、E為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑R2=1.0m圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,O為軌道的最低點(diǎn).(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)小物塊在B點(diǎn)的速度
(2)小物塊在水平傳送帶BC上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
(3)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過(guò)固定于斜面體頂端的小滑輪O,傾角為30°的斜面體置于水平地面上.A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m.開始時(shí),用手托住A,使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無(wú)拉力),OB繩平行于斜面,此時(shí)B靜止不動(dòng).將A由靜止釋放,在其下擺過(guò)程中,斜面體始終保持靜止,下列判斷中正確的是( 。
A.物塊B受到的摩擦力先減小后增大
B.地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直向右
C.小球A的機(jī)械能守恒
D.小球A的機(jī)械能不守恒,A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

(雙選題)一輛小車靜止在光滑的水平面上,小車立柱上固定一條長(zhǎng)為L(zhǎng)、系有小球的水平細(xì)繩,小球由靜止釋放,如圖所示,不計(jì)一切摩擦,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球的機(jī)械能守恒
B.小球的機(jī)械能不守恒
C.球、車系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
D.球、車系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖,長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定,另一端連接一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將球拉至與水平方向成30°角的位置釋放小球(繩剛好拉直),則小球擺至最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法正確的是( 。
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其加速度一定是變化的
B.在利用a=
△v
△t
探究勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度大小表達(dá)式的過(guò)程中應(yīng)用了極限法
C.電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電容、電功的定義均用了比值定義法
D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,由光滑細(xì)管組成的軌道固定在豎直平面內(nèi),其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓。恍∏驈木嚯x水平地面高為H的管口D處?kù)o止釋放,最后能夠從A點(diǎn)水平拋出落到地面上.若R可以變化,求:
(1)R的最大值;
(2)小球從A點(diǎn)平拋落地時(shí)的水平位移x的最大值.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,固定的光滑圓弧軌道ABC的半徑為0.8m,A點(diǎn)與圓心O在同一水平線上,圓弧軌道底端B點(diǎn)與圓心在同一豎直線上.C點(diǎn)離B點(diǎn)的豎直高度為0.2m,物塊從軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,滑過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶,傳送帶由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)按圖示方向運(yùn)轉(zhuǎn),不計(jì)物塊通過(guò)軌道與傳送帶交接處的動(dòng)能損失,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,g取10m/s2
(1)求物塊從A點(diǎn)下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大;
(2)若物塊從A點(diǎn)下滑到傳送帶上后,又恰能返回到C點(diǎn),求物塊在傳送帶上第一次往返所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在用落體法探究“動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化和守恒”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)實(shí)驗(yàn)器材除了鐵架臺(tái)、電源、紙帶、刻度尺、重物及夾子外,還需要有______(填選項(xiàng)前的字母)
A.秒表 B.天平 C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.彈簧秤
(2)重物拖著紙帶從高處自由下落,挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算,就可探究動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化和守恒.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量總是大于動(dòng)能的增加量,其原因主要是______.

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