(10分)如圖16所示,圓管構(gòu)成的半圓形豎直軌道固定在水平地面上,軌道半徑為R,MN為直徑且與水平面垂直,直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一初速度沖進(jìn)軌道,到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M后飛出軌道,落地點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為4R.忽略圓管內(nèi)徑,不計(jì)空氣阻力及各處摩擦,已知重力加速度為g.求:

(1)小球從飛出軌道到落地的時(shí)間t.
(2)小球從M點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小v.
(3)小球在軌道最高點(diǎn)M時(shí)對(duì)軌道的壓力F.
(1)(2)(3)
(1)球飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),有
   即得 
(2)飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),有4R=vt
小球從M點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小為
(3)根據(jù)牛頓第二定律,在N點(diǎn)對(duì)小球有
解得
對(duì)軌道的壓力,方向豎直向下
本題考查平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng),從M點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng),可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間,在N點(diǎn)由支持力和重力的合力提供向心力,列式求解
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,用大小為F的水平恒力,推靜放在光滑水平地面A處的小物塊,推至B處時(shí)物塊速度為v,然后改用大小不變、方向相反的力F′推小物塊,則小物塊再次回到B處時(shí)的速度大小為__________,回到A處時(shí)的速度大小為_________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端齊平.用細(xì)線將物塊與軟繩相連,物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面),在此過程中
A.物塊的機(jī)械能逐漸增加
B.軟繩的重力勢(shì)能減少了mgL/4,其機(jī)械能一定減少
C.物塊重力勢(shì)能的減少大于軟繩克服摩擦力所做的功與物塊動(dòng)能增加之和
D.軟繩重力勢(shì)能的減少小于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有兩個(gè)光滑固定斜面AB和BC,A、C兩點(diǎn)在同一水平面上,斜面BC比AB長(zhǎng)(如圖甲所示),下面四個(gè)圖中(如圖乙)正確表示滑塊速率隨時(shí)間t變化規(guī)律的是:(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在絕緣水平面上,相距為兩點(diǎn)處分別固定著兩個(gè)等量正電荷,a、b是連線上兩點(diǎn),其中==,連線中點(diǎn)。一質(zhì)量為帶電量為+的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動(dòng)能從a點(diǎn)出發(fā),沿直線向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),其中小滑塊第一次經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的倍(>1),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零,小滑塊最終停在點(diǎn),求

(1)小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;
(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程s.,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體從距離地面h高處由靜止開始加速下落,其加速度大小為g。在物體下落過程中
A.物體的動(dòng)能增加了mghB.物體的重力勢(shì)能減少了mgh
C.物體的機(jī)械能減少了mghD.物體的機(jī)械能保持不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

從高度為h處上拋一質(zhì)量為m的小球,球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為V1,落地時(shí)的速度為V2,不計(jì)空氣阻力,拋球時(shí)所做的功為(    )
A.mv12B.mv12- mgh C.mv22- mghD.mv22- mv12

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)工廠流水線上采用彈射裝置把物品轉(zhuǎn)運(yùn),現(xiàn)簡(jiǎn)化其模型分析:如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊,放在光滑的水平平臺(tái)上,平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0,長(zhǎng)為L(zhǎng);現(xiàn)將滑塊向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧,到達(dá)某處時(shí)由靜止釋放,若滑塊離開彈簧時(shí)的速度小于傳送帶的速度,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:

(1)釋放滑塊時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能;
(2)滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,在水平臺(tái)面上的A點(diǎn),一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度被拋出,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為
A.B.
C.D.

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