如圖,一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓。ú挥(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失).已知圓弧的半徑R=0.3m,θ=60°,小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為v=4m/s.(取g=10m/s2)試求:
(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0;
(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)軌道的壓力.
(1)小球到A點(diǎn)的速度如圖所示,由圖可知
v0=vx=vAcosθ=4×cos60°=2m/s
vy=vAsinθ=4×sin600=2
3
m/s

(2)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:
豎直方向有:
v2y
=2gh

vy=gt
水平方向有:x=v0t
解得:h=0.6m
x=0.4
3
m≈0.69m

(3)取A點(diǎn)為重力勢能的零點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得:
1
2
m
v2A
=
1
2
m
v2C
+mg(R+Rcosθ)

代入數(shù)據(jù)得:vC=
7
m/s

由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式得:NC+mg=m
v2C
R

代入數(shù)據(jù)得:NC=8N
由牛頓第三定律得:小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?span mathtag="math" >
N/C
=NC=8N,方向豎直向下
答:(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s;
(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離為0.69m,豎直高度為0.6m;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)軌道的壓力為8N,方向豎直向下.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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質(zhì)量為25㎏的小孩坐在秋千上,小孩離拴繩子的棟梁2.5m.如果秋千擺到最高點(diǎn)時(shí),繩子與豎直方向的夾角是60°,當(dāng)秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2),求:
(1)小孩的速度為多大?
(2)秋千板對(duì)小孩的壓力是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,木塊B與水平面的接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng)),此系統(tǒng)在從子彈射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中,則( 。
A.子彈和木塊機(jī)械能守恒
B.子彈和木塊機(jī)械能不守恒
C.子彈、木塊和彈簧機(jī)械能不守恒
D.子彈、木塊和彈簧機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一根用絕緣材料制成勁度系數(shù)為k的輕彈簧,左端固定,右端與質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球相連,靜止在光滑絕緣水平面上,當(dāng)施加一個(gè)場強(qiáng)為E水平向右的勻強(qiáng)電場后,小球開始做往復(fù)運(yùn)動(dòng).那么(  )
A.小球的運(yùn)動(dòng)是簡諧振動(dòng)
B.小球做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為
2qE
k
C.運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能守恒
D.小球從左向右的運(yùn)動(dòng)過程中,系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

蹦床運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員從蹦床反彈起來后在空中表演技巧的運(yùn)動(dòng).當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從最高處下降至最低處的過程中(不計(jì)空氣阻力),運(yùn)動(dòng)員( 。
A.動(dòng)能一直增大B.所受重力始終做正功
C.動(dòng)能一直減小D.重力勢能只轉(zhuǎn)變成動(dòng)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個(gè)小球從光滑斜面上無初速度滾下,然后進(jìn)入一個(gè)半徑為0.5m的光滑圓形軌道的內(nèi)側(cè),小球恰能通過軌道的最高點(diǎn),則小球下滑的高度h為______m,通過最低點(diǎn)時(shí)小球的向心加速度為______m/s2.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,位于豎直平面上的
1
4
圓弧形光滑軌道,半徑為R=0.2m,OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A距地面高度為H=0.4m,質(zhì)量為m=2kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過B點(diǎn),最后落在地面上的C點(diǎn)處.不計(jì)空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度為多大?
(2)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道的壓力多大?
(3)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,AB是根據(jù)某平拋運(yùn)動(dòng)軌跡制成的內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管軌道,軌道上端A與一光滑斜槽的末端水平面相切.已知細(xì)圓管軌道的水平長度為S=2.4m;兩端口連線與水平方向的夾角α=37°.(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求
(1)要使一小球能不與細(xì)圓管軌道壁發(fā)生碰撞地通過細(xì)圓管軌道,小球要從距光滑斜槽末端多少高度h1處由靜止開始下滑?
(2)若小球從距光滑斜槽底端高度h2=1.2m處由靜止開始下滑,求小球從細(xì)圓管軌道的下端B出口飛出時(shí)速度的水平分量vx

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)如圖1是通過重物自由下落的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是______
A.從實(shí)驗(yàn)裝置看,該實(shí)驗(yàn)可用4-6伏的直流電源
B.用公式
1
2
mv2=mgh
時(shí),要求所選擇的紙帶第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近2mm
C.本實(shí)驗(yàn)中不需要測量重物的質(zhì)量
D.測紙帶上某點(diǎn)的速度時(shí),可先測出該點(diǎn)到起點(diǎn)間的時(shí)間間隔,利用公式v=gt計(jì)算
(2)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,
①在固定弧形斜槽時(shí),應(yīng)注意______;實(shí)驗(yàn)中,每次釋放小球應(yīng)注意______.另外,為了較準(zhǔn)確的描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,下面列出了一些操作要求,你認(rèn)為正確的是______.
A.將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直面平行
B.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O點(diǎn),作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和坐標(biāo)系的原點(diǎn)
C.為了能盡量多地記錄小球的位置,用的X坐標(biāo)沒必要嚴(yán)格地等距離增加
D.將球的位置記錄在白紙上后,取下紙,將點(diǎn)依次用線段連接起來
②某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為了確定小球在不同時(shí)刻所通過的位置,用如圖2所示的裝置,將一塊平木板釘上復(fù)寫紙和白紙,豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡A;將木板向后移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡B;又將木板再向后移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,再得到痕跡C.若測得木板每次后移距離x=20.00cm,A、B間距離y1=4.70cm,B、C間距離y2=14.50cm.(g取9.80m/s2
根據(jù)以上直接測量的物理量推導(dǎo)出小球初速度的計(jì)算公式為v0=______(用題中所給字母表示).小球初速度值為______m/s,從水平拋出到B點(diǎn)的時(shí)間為______s.

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