如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15 m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15 m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍。取g =10 m/s2。??

（1）H的大小？?

（2）試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說(shuō)明理由。?

（3）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少？????

（1）小球從H高處落下，進(jìn)入軌道，沿BDO軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，小球受重力和軌道的支持力。設(shè)小球通過(guò)D點(diǎn)的速度為v，通過(guò)D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的支持力F（大小等于小球?qū)壍赖膲毫Γ┦撬鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第三定律知，即

 = ①?

小球從P點(diǎn)落下直到沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，有=②?

由①②式可得高度 =10m?

(2)設(shè)小球能夠沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的最小速度為vc,有 ③?

小球至少應(yīng)從Hc高處落下，mgHc =④?

③④式可得Hc=，由H ＞Hc,小球可以通過(guò)O點(diǎn)。??

(3)小球由H落下通過(guò)O點(diǎn)的速度為v0 ==14.1 m/s??

?小球通過(guò)O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球經(jīng)時(shí)間t落到AB圓弧軌道上，有?

x = v0t⑤?

⑥?

且x2 + y2 = R2⑦


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：

如圖所示，ABDO是處于豎直平面的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道．一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，由A點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)的軌道，當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)O時(shí)，小球與軌道間作用力為重力的5/3倍．取g=10m/s2．求：
（1）計(jì)算小球下落的高度H是多少？
（2）經(jīng)軌道運(yùn)動(dòng)后，再次落到軌道上的速度的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?東城區(qū)一模）如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的
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圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央．一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌 道通過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的
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倍．取g=10m/s2．
（1）H的大��？
（2）試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說(shuō)明理由．
（3）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的固定光滑軌道，AB是半徑為R=15m的
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圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是半徑為 r=7.5m的光滑的半圓形圓管軌道（圓管內(nèi)徑可忽略）．一個(gè)小球P（小球直徑比圓管內(nèi)徑略小）從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H=10m處自由下落，g取10m/s2，空氣阻力不計(jì)．求：
（1）達(dá)到BDO軌道的O點(diǎn)的速度大小．
（2）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到AB軌道上的速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的
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圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道．一個(gè)小球P（可看成質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H=10m處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過(guò)AB段．（取g=10m/s2．）
（1）試討論小球P能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說(shuō)明理由．若能，求出小球通過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力．
（2）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

（1）H的大��？

（2）試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說(shuō)明理由。

（3）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

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