分析 (1)根據(jù)小球運動到圓軌道最低點時受力情況,得到合力,由牛頓第二定律和向心力公式結(jié)合求出經(jīng)過最低點時的速度,再由動能定理求解克服阻力做的功.
(2)小球水平飛出后剛好能從旋轉(zhuǎn)的圓筒上的A孔飛入,且不會與筒壁發(fā)生碰撞,做平拋運動,由分位移公式求解h.
(3)圓筒做勻速圓周運動,具有周期性,根據(jù)轉(zhuǎn)過的角度和角速度關(guān)系,求解即可.
解答 解:(1)由小球運動到圓軌道最低點時受力情況知,在最低點的合力為:F合=N1-mg=6N,
在最低點,由合力提供向心力,則有:F合=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得:v=2m/s,
由動能定理得:mgR-W=$\frac{1}{2}$mv2-0,
解得小球在$\frac{1}{4}$圓軌道上克服阻力所做的功:W=1.2J;
(2)小球進(jìn)入圓筒內(nèi)的運動,由平拋運動的規(guī)律得:
t=$\frac{2r}{v}$=$\frac{2×0.5}{2}$=0.5s,
則有:h=$\frac{1}{2}$gt2=$\frac{1}{2}$×10×0.52=1.25m;
(3)由題意知:θ=(2n+1)π=ωt,
解得:ω=2(2n+1)π rad/s,(n=0,1,2,3…);
答:(1)小球在$\frac{1}{4}$圓軌道上克服阻力所做的功W是1.2J.
(2)A、B兩孔的距離h是1.25m.
(3)圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω是2(2n+1)π rad/s,(n=0,1,2,3…).
點評 解決本題要掌握圓周運動動力學(xué)的基本思路:合力提供向心力,平拋運動的研究方法:運動的分解.關(guān)鍵是抓住圓周運動的周期性,分析圓筒轉(zhuǎn)過的角度表達(dá)式.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 質(zhì)點做單向直線運動 | |
B. | v可以等于v0的兩倍 | |
C. | 質(zhì)點在時間t內(nèi)的位移大小是$\frac{v+{v}_{0}}{2}$t | |
D. | 質(zhì)點的加速度大小等于$\frac{-v-{v}_{0}}{t}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 甲乙仍然相對靜止,一起勻減速運動直至停止 | |
B. | 在甲停止運動前,地面對乙的摩擦力大小改變 | |
C. | 在甲停止運動前,乙的加速大小都是4.5m/s2 | |
D. | 在乙停止運動前,甲的加速度大小都是1m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 三種粒子在電場中運動時間不相同 | |
B. | 三種粒子到達(dá)正極板時速度相同 | |
C. | 三種粒子到達(dá)正極板時落在A、C處的粒子機(jī)械能增大,落在B處粒子機(jī)械能不變 | |
D. | 落到A處粒子帶負(fù)電,落到C處粒子帶正電 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在0--6 s內(nèi),合力的平均功率為16 W | |
B. | 在6--10 s內(nèi),合力對物體做功為96 J | |
C. | 物體所受的水平推力F=9 N | |
D. | 在t=8 s時,物體的加速度為1 m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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