(10分)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一粗糙的圓弧圓管軌道,其半徑為R=0.5m,內(nèi)徑很小。平臺(tái)高h="1.9" m,一質(zhì)量m=0.5kg、直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球,從平臺(tái)邊緣的A處水平射出,恰能沿圓管軌道上P點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓管內(nèi),軌道半徑OP與豎直線的夾角為37°。g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。不計(jì)空氣阻力。求:
(1)小球從平臺(tái)上的A點(diǎn)射出時(shí)的速度v0是多大?
(2)小球通過(guò)最高點(diǎn)Q時(shí),圓管軌道對(duì)小球向下的壓力FQ=3N,小球在圓管軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力所做的功W是多少?
(1)v0=8 m/s
(2)W=18.5 J
(1)設(shè)小球從AP的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,豎直位移為y,到達(dá)P點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度是vy,則
yhR(1-cos37°)            .............................(1分)
                    .............................(1分)
y=1.8 m,t=0.6 s
vygt                        .............................(1分)
                  .............................(1分)
解得v0=8 m/s                .............................(1分)
(2)設(shè)小球在P點(diǎn)的速度為vP,則
vP                  .............................(1分)
由動(dòng)能定理有-mghW    ..................(2分)
由牛頓第二定律有mgFQ       .....................(1分)
vP=10m/s,vQm/s  
解得W=18.5 J                     ........................(1分)
(2)或解:設(shè)小球在Q點(diǎn)的速度為vQ,則
L=(h-2R)                 ..............................(1分)
由動(dòng)能定理有mgLW   ....................(2分)
由牛頓第二定律有mgFQ        .....................(1分)
L=0.9m,vQm/s
解得W=18.5 J                        .....................(1分)
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:計(jì)算題

如圖所示,固定點(diǎn)O上系一長(zhǎng)l=0.6m的細(xì)繩,細(xì)繩的下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),球與平臺(tái)的B點(diǎn)接觸但對(duì)平臺(tái)無(wú)壓力,平臺(tái)高h=0.80m,一質(zhì)量M=2.0kg的物塊開(kāi)始靜止在平臺(tái)上的P點(diǎn),現(xiàn)對(duì)M施予一水平向右的瞬時(shí)沖量,物塊M沿粗糙平臺(tái)自左向右運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)邊緣B處與小球m發(fā)生正碰,碰后小球m在繩的約束下做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)最高點(diǎn)A時(shí),繩上的拉力恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面上的C點(diǎn),其水平位移s=1.2m,不計(jì)空氣阻力.g=10m/s2 .求:
(1)質(zhì)量為M物塊落地時(shí)速度大?
(2)若平臺(tái)表面與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù),物塊M與小球初始距離s1=1.3m,物塊MP處所受水平向右的瞬時(shí)沖量大小為多少?

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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,將一小球以10 m/s的速度水平拋出,落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角恰為45°,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)小球拋出點(diǎn)離地面的高度?
(2)小球飛行的水平距離?(g取10 m/s2)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(7分)質(zhì)量為 m的物體從高h 處以速度v水平拋出,該處的重力加速度為g,則物體從拋出到落地所用時(shí)間為                     ,落地時(shí)水平位移為                    ,落地時(shí)的物體豎直方向速度為                  ,落地時(shí)物體的速度                    ,落地速度與水平方向夾角的正切值為                      ;從拋出到落地物體重力勢(shì)能減小了                       ,落地瞬間重力做功的瞬時(shí)功率                     

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,我某集團(tuán)軍在一次空地聯(lián)合軍事演習(xí)中,離地面H高處的飛機(jī)以水平對(duì)地速度v1發(fā)射一顆炸彈欲轟炸地面目標(biāo)P,地面攔截系統(tǒng)同時(shí)豎直向上發(fā)射一顆炮彈攔截(炮彈運(yùn)動(dòng)過(guò)程看作豎直上拋),設(shè)此時(shí)攔截系統(tǒng)的炮彈與飛機(jī)的水平距離為s,若攔截成功,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求攔截系統(tǒng)豎直向上發(fā)射炮彈的初速度v2。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

水平飛行的飛機(jī),在空中給災(zāi)區(qū)投救災(zāi)物資,不考慮空氣阻力,空投物資的運(yùn)動(dòng)可以看作平拋運(yùn)動(dòng)。救災(zāi)物資下落時(shí)間t=5s,下落過(guò)程救災(zāi)物資的水平位移x=100m。
求:(1)直升飛機(jī)離地面的高度。
(2)飛機(jī)水平飛行的速度v0。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在一次空地演習(xí)中,離地H高處的飛機(jī)以水平速度v1發(fā)射一顆炮彈欲轟炸正在地面上跟飛機(jī)同方向以速度v2勻速行駛的坦克,要使炮彈能擊中坦克,已知:v1>v2,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是:
A.發(fā)射炮彈時(shí)飛機(jī)與坦克之間的水平距離為
B.發(fā)射炮彈時(shí)飛機(jī)與坦克之間的水平距離為
C.若發(fā)射炮彈后飛機(jī)仍以原速飛行,則擊中坦克時(shí)飛機(jī)一定在坦克的正上方
D.若發(fā)射炮彈后飛機(jī)仍以原速飛行,則擊中坦克時(shí)飛機(jī)一定在坦克的斜上方

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在冬奧會(huì)上,高臺(tái)滑雪是精彩的項(xiàng)目;┑倪\(yùn)動(dòng)員自高處滑下,然后從一個(gè)水平臺(tái)上飛出,再落在一個(gè)傾角為的斜坡上。如果運(yùn)動(dòng)員在空中飛行時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng),并且不同的運(yùn)動(dòng)員從同一個(gè)水平臺(tái)上飛出后,落在同一個(gè)斜坡上,則下列說(shuō)法中正確的是
A.運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的水平距離與水平初速度大小的二次方成正比
B.運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的水平距離與水平初速度的大小成正比
C.運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間與水平初速度的大小無(wú)關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間與水平初速度的大小成正比

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