在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道和一光滑半圓形軌道,二者在半圓的一個(gè)端點(diǎn)B相切,如圖所示,半圓形軌道的另一端點(diǎn)為C,半徑為R。在直軌道上距離BxA點(diǎn),有一可看作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)用水平恒力將小球推到B處后撤去恒力,小球沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又落到水平面上。求:

(1)若小球正好落到出發(fā)點(diǎn)A處,在這種情況下:
①用x和給出的已知量來(lái)表達(dá)推力對(duì)小球所做的功;
x取何值時(shí),水平恒力做功最?最小值為多少?
(2)在任意情況下,x取任意值,求小球在B處和C處對(duì)軌道的壓力大小之差?
(1)①
x=2R時(shí),
(2)6mg     
(1)若正好落到出發(fā)點(diǎn)A處,則小球由CA做平拋運(yùn)動(dòng)。
①設(shè)小球在C處的速度為vC,由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)知:
在水平方向上有x=vCt                                                                                                  (1分)
在豎直方向上有y=2R=                                                                                        (1分)
對(duì)小球從AC由動(dòng)能定理得                                          (1分)
聯(lián)立解得:                                                              (1分)
②當(dāng)WF有最小值時(shí),小球恰能到達(dá)C處(設(shè)此時(shí)小球的速度為v0),有    (1分)
又小球仍能落到A處,由v02=vC2可得x=2R                                                                   (2分)
                                                                                                            (1分)
(2)當(dāng)小球在B處時(shí),                                                                    (1分)
當(dāng)小球在C處時(shí),                                                                             (1分)
小球從BC由機(jī)械能守恒得                                           (1分)
由以上三式可得△F=FB-FC=6mg                                                                                          (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖14所示,質(zhì)量為m的物體A靜止在地面上,上表面帶有彎鉤。一把彈簧秤連接有掛鉤的拉桿和彈簧相連,并固定在外殼一端O上,外殼上固定一個(gè)提環(huán)。可以認(rèn)為彈簧秤的總質(zhì)量集中在外殼上為m0,彈簧和拉桿質(zhì)量忽略不計(jì),彈簧的勁度系數(shù)為k。手拿彈簧秤的提環(huán),秤鉤鉤住物體A,秤體保持豎直,開(kāi)始彈簧沒(méi)有形變,示數(shù)為零。現(xiàn)豎直向上緩慢提起,當(dāng)提環(huán)提升距離L1時(shí),A剛要離開(kāi)地面,此過(guò)程手做功W1、手做功的平均功率為P1;若加速向上提起,提環(huán)上升的距離為L(zhǎng)2時(shí),A剛要離開(kāi)地面,此過(guò)程手做功W2、手做功的平均功率為P2。假設(shè)彈簧秤示數(shù)一直在量程范圍內(nèi),則(   )
A.L1=L2=B.W2<W1
C.P2<P1D.第一次A剛要離開(kāi)地面時(shí),彈簧秤讀數(shù)等于(m+m0)g

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)2008年9月28日下午五點(diǎn)三十七分,翟志剛、劉伯明、景海鵬三位航天英雄在完成了預(yù)定的太空行走、空間科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)等任務(wù)后,乘坐宇宙飛船返回艙,順利返回祖國(guó)的懷抱.返回艙開(kāi)始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回,返回艙開(kāi)始時(shí)通過(guò)自身制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控減速下降,穿越大氣層后,在距地面20 km的高度打開(kāi)降落傘進(jìn)一步減速下落,到距地面約1 m處反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火減速,實(shí)現(xiàn)軟著陸.設(shè)返回艙豎直降落,從打開(kāi)降落傘的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),返回艙運(yùn)動(dòng)的v—t圖象中的AD曲線所示,圖中AB是曲線在A點(diǎn)的切線,切線交于橫軸一點(diǎn)B,其坐標(biāo)為(5,0),CD是曲線AD的漸近線,假如返回艙總質(zhì)量為M="3000" kg, g="10" m/s2,
求:(1)返回艙在這一階段是怎樣運(yùn)動(dòng)的??
(2)在初始時(shí)刻v="150" m/s,此時(shí)它受到的阻力是多大?
(3)估算50 s內(nèi)返回艙下落的高度及克服阻力做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

汽車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)直到達(dá)到最大速度的整個(gè)過(guò)程中,若用P、a、F、v分別表示汽車(chē)的輸出功率、加速度、牽引力和行駛速度,則在下列所示圖象中,可能正確的有

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

靜止在光滑水平面上的物體,受到一個(gè)水平拉力的作用,該力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖,則(   )
A.2s內(nèi)位移為零
B.2s末速度為零
C.2s內(nèi)拉力做的功為零
D.4s內(nèi)拉力做的功為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將質(zhì)量m="2" kg的一個(gè)小鋼球(可看成質(zhì)點(diǎn))從離地面H="2" m高處由靜止開(kāi)始釋放,落人泥潭并陷入泥中h="5" cm深處,不計(jì)空氣阻力(g取10 m/s2),則下列說(shuō)法正確的是(       )
A.整個(gè)過(guò)程中重力做功為40 J
B.整個(gè)過(guò)程中重力做功為41 J
C.泥對(duì)小鋼球的平均阻力為800 N
D.泥對(duì)小鋼球的平均阻力為820 N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,某人以拉力 F將物體沿斜面拉下,拉力大小等于摩擦力,則下列說(shuō)法中正確的是:(   )
A.物體做勻速運(yùn)動(dòng)  B.合外力對(duì)物體做正功
C.物體的機(jī)械能不變 D.物體的機(jī)械能減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的物塊相對(duì)靜止在傾角為的斜面上,在斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離S的過(guò)程中,物塊m一直相對(duì)斜面靜止,則下列說(shuō)法正確的是(     )
A.物塊m所受到的合外力對(duì)物塊m做正功
B.斜面對(duì)物塊m的彈力對(duì)物塊m不做功
C.斜面對(duì)物塊m的摩擦力對(duì)物塊m不做功
D.斜面對(duì)物塊m的摩擦力對(duì)物塊m做負(fù)功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一質(zhì)量為M的木板在光滑水平面上以速度v0勻速前進(jìn),在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,在其右端輕放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,為保持木板仍以速度v0勻速運(yùn)動(dòng),需對(duì)木板施加一水平力F,則在物塊達(dá)到與木板相對(duì)靜止的過(guò)程中,力F需做功為                        。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案