1.如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2m的光滑圓形軌道,BC段為的豎直軌道,CD段為水平軌道.一質(zhì)量為0.1kg的小球由A點從靜止開始下滑到B點后離開B點做平拋運動(g取10m/s2),求:
(1)小球達到B點時的速度?
(2)小球到達B點時對圓形軌道的壓力大?

分析 (1)小球從A到B的過程中,只有重力做功,機械能守恒,根據(jù)機械能守恒定律求出小球到達B點的速度大。
(2)在B點,由合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和第三定律結(jié)合求解壓力.

解答 解:(1)小球從A點運動到B點的過程機械能守恒,即有
   $\frac{1}{2}$mvB2=mgR
則得 vB=$\sqrt{2gR}$=$\sqrt{2×10×0.2}$=2m/s.
(2)在B點,由牛頓第二定律得:N-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
聯(lián)立解得:N=3mg=3×0.1×10N=3N
由牛頓第三定律得知小球到達B點時對圓形軌道的壓力大小 N′=N=3N
答:(1)小球達到B點時的速度為2m/s.    
(2)小球到達B點時對圓形軌道的壓力大小是3N.

點評 本題是機械能守恒定律和向心力知識的綜合,對于本題的結(jié)果,可以看出小球到達B點時對圓形軌道的壓力與軌道半徑無關(guān),這個結(jié)論經(jīng)常用到,在理解的基礎(chǔ)上記牢.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗.氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.

(1)下面是實驗的主要步驟:
①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;
③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點計時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向;
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;
⑥先接通打點計時器的電源,然后放開滑塊1,讓滑塊帶動紙帶一起運動;
⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出理想的紙帶如圖(b)所示;
⑧測得滑塊1的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.試完善實驗步驟⑥的內(nèi)容.
(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點,計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為0.620kg•m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為0.618kg•m/s(保留三位有效數(shù)字).
(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是紙帶與打點計時器限位孔有摩擦.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步,下列關(guān)于幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻的敘述,正確的說法是( 。
A.伽利略提出力不是維持物體運動的原因;奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.牛頓總結(jié)出了萬有引力定律,庫侖通過扭秤測出了萬有引力常量的數(shù)值
C.愛因斯坦提出“光子”理論,成功地對光電效應(yīng)進行了解釋
D.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示為賽車場的一個“梨形”賽道,所有直道和彎道都在同一水平面內(nèi),兩個彎道分別為半徑R=90m的大圓弧和r=40m的小圓弧,直道與彎道相切.切點分別為A、B、C、D.大、小圓弧圓心O、O'距離L=100m.一質(zhì)量m=800kg的賽車沿彎道路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的k=2.25倍,假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運動,在彎道上做勻速圓周運動.求在賽車不打滑,繞賽道一圈時間最短的情況下(發(fā)動機功率足夠大,剎車性能良好,取g=10m/s2,π=3.14,$\sqrt{3}$=1.73).
(1)在兩圓弧彎道上的最大速率分別是多少?
(2)賽車道繞行一圈運動的總時間是多少?(保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,用長為L的細線OA和水平細線將質(zhì)量為m的小球系住,此時細線OA與豎直方向成θ=60°角.小球視為質(zhì)點,重力加速度大小為g,不計空氣阻力.燒斷水平細線后,小球下擺,求:
(1)小球經(jīng)過最低點B時的速度大小
(2)小球經(jīng)過最低點B時細線OA對小球的拉力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.下列說法中正確的是( 。
A.愛因斯坦提出了光子說及光電效應(yīng)方程成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律
B.康普頓效應(yīng)表明了光子只具有能量,不具有動量
C.波爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律
D.10個235U原子核經(jīng)過了一個半衰期后一定還剩下5個235U原子核沒發(fā)生衰變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.關(guān)于慣性,下列描述中正確的是( 。
A.靜止的汽車沒有慣性B.汽車起動加速過程,慣性越來越大
C.汽車轉(zhuǎn)彎過程,慣性變大D.汽車裝滿貨物時比空車時慣性大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列說法正確的是( 。
A.電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡
B.首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是奧斯特
C.玻璃棒無論與什么物體摩擦都帶正電
D.摩擦起電現(xiàn)象的本質(zhì)是產(chǎn)生了電子

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,小球以5m/s的速度水平拋出,經(jīng)過0.8s落地,g取10m/s2,不計空氣阻力,下列說法正確的有( 。
A.小球在水平方向的位移大小是3.2m
B.小球在豎直方向的位移大小是3.2m
C.小球落地時在水平方向的速度大小是5m/s
D.小球落地時在豎直方向的速度大小是5m/s

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