如圖所示,將一質(zhì)量為m=0.1 kg的小球自水平平臺(tái)右端O點(diǎn)以初速度vo水平拋出,小球飛離平臺(tái)后由A點(diǎn)沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC,并沿軌道恰好通過最高點(diǎn)C,圓軌道ABC的形狀為半徑R=2. 5 m的圓截去了左上角127。的圓弧,CB為其豎直直徑,(sin 530=0. 8, cos 530=0. 6,重力加速度g取10 m/s2)求:

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度大;

(2)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)B時(shí)軌道對(duì)小球的支持力大小;

(3)平臺(tái)末端O點(diǎn)到A點(diǎn)的豎直高度H。


(1)恰好能通過C點(diǎn),由重力提供向心力,即mg=          (1分)

代人計(jì)算得:vC==5 m/s。                                  (1分)

(2)從B點(diǎn)到C點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律有mv+mg·2R=mv      (2分)

在B點(diǎn)對(duì)小球進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律有FN-mg=m        (2分)

得FN=6.0 N,方向豎直向上。                                 (1分)

(3)從A到B由機(jī)械能守恒定律有mv+mgR(1-cos 53°)=mv(2分)

所以vA= m/s                                            (1分)

在A點(diǎn)對(duì)速度vA進(jìn)行分解有:vy=vAsin 53°                       (1分)

所以H==3.36 m                                           (1分)

考點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng),向心力,牛頓第二定律,機(jī)械能守恒定律

點(diǎn)評(píng):此類問題中物體先做平拋運(yùn)動(dòng)后再做圓周運(yùn)動(dòng),其特點(diǎn)是:兩種運(yùn)動(dòng)的軌跡在銜接點(diǎn)處有公共切線,平拋運(yùn)動(dòng)的末速度方向恰好在此處圓周的切線上。末速度和水平方向的夾角即弦切角,分解速度時(shí),注意應(yīng)用弦切角和圓心角的關(guān)系。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


下列說法正確的是

A.牛頓在研究第一定律時(shí)利用了理想實(shí)驗(yàn)法

B.在探究求合力方法的實(shí)驗(yàn)中利用了控制變量法

C.電場(chǎng)力做功與重力做功都與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān),可以把這兩種力用類比法研究

D.在探究加速度、力和質(zhì)量三者關(guān)系時(shí),先保持質(zhì)量不變,研究加速度與力關(guān)系;后再保持力不變,研究加速度與質(zhì)量關(guān)系,這是等效代替法

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖5所示,在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,若將小球A從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B,仍從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則小球B下降h時(shí)的速度為(    )

A.        B.     C.      D.

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甲乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t圖象如圖所示.下列判斷不正確的是(      )

  A.甲做勻速直線運(yùn)動(dòng).乙做變速直線運(yùn)動(dòng)

  B.兩物體兩次相遇的時(shí)刻是1s末和4s末

C.乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng).2s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

D.0-6s內(nèi)甲.乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向始終相同

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如圖甲所示,是一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中照的一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分,由于照相時(shí)的疏忽,沒有擺上背景方格板,圖中方格是后來用直尺畫在相片上的(圖中格子的豎直線是實(shí)驗(yàn)中重垂線的方向,每小格的邊長(zhǎng)均為5mm ),為了補(bǔ)救這一過失,他對(duì)小球的直徑進(jìn)行了測(cè)量,如圖乙所示,如果取重力加速度g=l0m/s2,則

 (1)照片閃光的頻率為______________Hz;

(2)小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為____________m/s.

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當(dāng)船在靜水中的速度大于河水流速時(shí),關(guān)于渡船的說法中正確的是

A.船頭方向垂直河岸,渡河時(shí)間最短       B.船頭方向斜向上游,渡河時(shí)間最短

C.當(dāng)水速變大時(shí),渡河的最短時(shí)間變長(zhǎng)     D.當(dāng)水速變大時(shí),渡河的最短時(shí)間變短

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讀出游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為__________cm.螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為__________mm

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物體在一直線上運(yùn)動(dòng),用正、負(fù)號(hào)表示方向的不同,根據(jù)給出的初速度和加速度的正負(fù),下列對(duì)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是:

A. v0>0, a<0, 物體的速度越來越大        B. v0<0, a<0, 物體的速度越來越小

C. v0<0, a>0, 物體的速度越來越小        D. v0>0, a>0, 物體的速度越來越大

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如圖所示,離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒,筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧處于自然長(zhǎng)度,F(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出,剛好能水平進(jìn)入圓筒中,不計(jì)空氣阻力。下列說法中正確的是(    )

A.彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能等于小球拋出時(shí)的動(dòng)能   B.小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中小球的機(jī)械能守恒     C.小球拋出的初速度大小僅與圓筒離地面的高度有關(guān)

D.小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到圓筒口的時(shí)間與小球拋出時(shí)的角度無關(guān)

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