3.質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的P點(diǎn),隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后水平拋出,小物塊恰好無(wú)碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,軌道最低點(diǎn)為O,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求

(1)小物塊離開(kāi)A點(diǎn)的水平初速度v1
(2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.

分析 (1)利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在B點(diǎn)對(duì)速度進(jìn)行正交分解,得到水平速度和豎直方向速度的關(guān)系,
而豎直方向速度Vy=$\sqrt{2gh}$顯然易求,則水平速度V0可解.
(2)首先利用動(dòng)能定理解決物塊在最低點(diǎn)的速度問(wèn)題,然后利用牛頓第二定律在最低點(diǎn)表示出向心力,則滑塊受到的彈力可解.根據(jù)牛頓第三定律可求對(duì)軌道的壓力.

解答 解:(1)對(duì)小物塊,由A到B有:vy2=2gh
在B點(diǎn)有:tan$\frac{θ}{2}$=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$
所以有:v0=3m/s.
(2)對(duì)小物塊,由B到O由動(dòng)能定理可得:
mgR(1-sin37°)=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$
其中:vB=5m/s
在O點(diǎn)有:N-mg=$\frac{{mv}_{0}^{2}}{R}$
所以有:N=43N
由牛頓第三定律知對(duì)軌道的壓力為:N′=43N
答:(1)小物塊離開(kāi)A點(diǎn)的水平初速度為3m/s.
 (2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為43N.

點(diǎn)評(píng) 本題是一個(gè)單物體多過(guò)程的力學(xué)綜合題,把復(fù)雜的過(guò)程分解成幾個(gè)分過(guò)程是基本思路.
本題關(guān)鍵是分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況,然后根據(jù)動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)、牛頓第二定律、向心力公式列式求解.

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:選擇題

5.以下說(shuō)法正確的有( 。
A.處于完全失重的物體此時(shí)所受的重力為零
B.只有在加速上升的升降機(jī)中,才能出現(xiàn)超重現(xiàn)象
C.水中的人受到的重力變小了
D.同一物體在地球上不同的位置受到的重力不一定相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,斜面AB與水平地面夾角為37°,底端A點(diǎn)與斜面上B點(diǎn)相距10m,相同的甲、乙兩滑塊體積大小不計(jì),與斜面、水平面間的摩擦因數(shù)均為0.5,某時(shí)刻,甲從斜面底端A點(diǎn)以10m/s的初速度沿斜面向上滑向B點(diǎn),同時(shí)乙物體從B點(diǎn)無(wú)初速釋放,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)甲物體沿斜面上滑的加速度大小;
(2)甲、乙兩物體經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間相遇.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.如圖所示,AB為半圓弧ACB水平直徑,C為ACB弧的中點(diǎn),AB=1.5m,從A點(diǎn)平拋出一小球,小球下落0.3s后落到ACB上,g取10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球的初速度一定為5m/s
B.小球的初速度可能為4.5m/s
C.運(yùn)動(dòng)軌跡在著落點(diǎn)的切線與水平方向夾角的正切可能等于6
D.運(yùn)動(dòng)軌跡在著落點(diǎn)的切線與水平方向夾角的正切可能等于$\frac{4}{3}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.將一個(gè)100g的小球從某高處以2m/s的初速度水平拋出,到落地時(shí)運(yùn)動(dòng)的水平距離為1.6m(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2).選取地面為零勢(shì)能面.求:
(1)小球拋出時(shí)的機(jī)械能;
(2)小球落地時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.當(dāng)一個(gè)物體靜止在水平桌面上時(shí),則( 。
A.物體對(duì)桌面的壓力就是該物體的重力
B.物體對(duì)桌面的壓力使桌面發(fā)生形變
C.桌面形變產(chǎn)生對(duì)物體的支持力
D.以上說(shuō)法正確都正確

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期約為27天,地球同步衛(wèi)星的周期為1天.若月球的公轉(zhuǎn)半徑用R1表示,公轉(zhuǎn)速度用v1表示;同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑用R2表示,運(yùn)行速度用v2表示.則( 。
A.$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{27}{1}$B.$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{9}{1}$C.$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{1}{3}$D.$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{1}{3\sqrt{3}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

12.一木塊放置于水平轉(zhuǎn)盤(pán)上,與轉(zhuǎn)軸的距離為r,木塊隨轉(zhuǎn)盤(pán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由木塊受到的靜摩擦力提供,若木塊與盤(pán)面間的最大靜摩擦力是木塊重力的μ倍,則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大是$\sqrt{\frac{μg}{r}}$.

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13.氫氣球用繩子系著一個(gè)重物,以10m/s的速度勻速豎直上升,當(dāng)?shù)竭_(dá)40m高度時(shí),繩子突然斷開(kāi),重物從斷開(kāi)到落地過(guò)程:(g=10m/s2)( 。
A.下落時(shí)間為5sB.下落時(shí)間為6sC.落地速度為10m/sD.落地速度為30m/s

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同步練習(xí)冊(cè)答案