如圖所示,位于豎直平面上的
1
4
圓弧形光滑軌道,半徑為R=0.2m,OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A距地面高度為H=0.4m,質(zhì)量為m=2kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過B點(diǎn),最后落在地面上的C點(diǎn)處.不計(jì)空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度為多大?
(2)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道的壓力多大?
(3)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為多大?
(1)設(shè)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB,對(duì)小球從A到B的過程,由機(jī)械能守恒得:
mgR=
1
2
mvB2

解得:vB=2m/s
(2)在B點(diǎn)根據(jù)向心力公式得:
N-mg=m
vB2
R

解得:N=60N
根據(jù)牛頓第三定律得:小球?qū)A弧軌道的壓力為60M
(3)小球從B點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),則有:
t=
2(H-R)
g
=0.2s
則s=vBt=0.4m
答:(1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度為2m/s;
(2)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道的壓力為60N;
(3)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為0.4m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,用長為L的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,懸點(diǎn)為O點(diǎn),把小球拉至A點(diǎn),使懸線與水平方向成30°角,然后松手,問:小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),懸線中的張力為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn),T端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球.現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷,小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn).地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上,已知繩長L=1.0m,B點(diǎn)離地高度H=1.0m,A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣影響,求:
(1)地面上DC兩點(diǎn)間的距離s;
(2)輕繩所受的最大拉力大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓。ú挥(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失).已知圓弧的半徑R=0.3m,θ=60°,小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為v=4m/s.(取g=10m/s2)試求:
(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0;
(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

把質(zhì)量為0.5kg的石塊從10m高處以30°角斜向上方拋出,初速度是v0=5m/s.不計(jì)空氣阻力,那么石塊落地時(shí)的速度大小與下列哪些量有關(guān)( 。
A.石塊的質(zhì)量B.石塊初速度大小
C.石塊初速度的仰角D.石塊拋出時(shí)的高度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

在下面的實(shí)例中,機(jī)械能不守恒的是( 。
A.小球自由下落,落在彈簧上,將彈簧壓縮后又被彈簧彈起來
B.物體沿光滑的斜面自由下滑
C.跳傘運(yùn)動(dòng)員張開傘后,在空中勻速下降
D.飛行的子彈擊中放在光滑水平桌面上的木塊

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

有一位同學(xué),根據(jù)上題(47題)紙帶中的數(shù)據(jù),求出紙帶中B、D點(diǎn)的速度vB、vD和該點(diǎn)的速度算出的動(dòng)能分別為EkB=
1
2
m
υ2B
、EkD=
1
2
m
υ2D
,又分別用mghOB、mghOD、mghOE(hOB、hOD、hOE分別為O點(diǎn)到B、D、E點(diǎn)的距離)表示B、D、E點(diǎn)的重力勢(shì)能(以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能),想驗(yàn)證B、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置的機(jī)械能守恒,即
1
2
m
υ2B
+mghOB=
1
2
m
υ2D
+mghOD=mghOE
.這樣求法對(duì)嗎?______(填“對(duì)”或“不對(duì)”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門,可以測(cè)試遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A,B兩點(diǎn)的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度.用g表示重力加速度.若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放,則在滑塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量可表示為______.動(dòng)能的增加量可表示為______.若在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,
1
t2
與s的關(guān)系式為
1
t2
=______.

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