分析 (1)物塊在光滑軌道下滑的過程,遵守機械能守恒,由機械能守恒定律求出物塊滑到B點時的速度.在B點,由重力和軌道的支持力的合力提供物體所需要的向心力,根據(jù)牛頓運動定律求解物塊滑到B點時對軌道壓力.
(2)根據(jù)機械能守恒求出物塊能滑過A點時h的值.再根據(jù)抓地力N>0,求出h的值,即可得到所求的范圍.
解答 解:(1)軌道都是光滑的,由機械能守恒有:$mgH=\frac{1}{2}mv_B^2$
物塊在B 點時做圓周運動:$N-mg=m\frac{v_B^2}{R}$
得 $N=(\frac{2H}{R}+1)mg$
由牛頓第二定律得,物塊對軌道壓力大小 N′=N=$(\frac{2H}{R}+1)$mg
(2)軌道都是光滑的,由機械能守恒有:$mgH=\frac{1}{2}mv_A^2+mgR$---------①
小車在A點時,由圓周運動規(guī)律得:$mg-N=m\frac{v_A^2}{R}$----------②
要使物體能滑過A點,vA>0
由①可得:h>R
要使小車不失去抓地力,即N>0
由①②解得 $h<\frac{3}{2}R$
所以 $R<h<\frac{3}{2}R$
答:
(1)物塊滑到B點時對軌道壓力是$(\frac{2H}{R}+1)$mg.
(2)物塊離地面高度h的取值范圍是 $R<h<\frac{3}{2}R$.
點評 解決本題的關鍵要明確圓周運動向心力的來源,把握最高點A的臨界條件,由機械能守恒定律和牛頓運動定律結合處理此類問題.
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. | 它們的周期相同 | B. | 較長的繩所系小球的周期較大 | ||
C. | 兩球的向心力與半徑成正比 | D. | 兩繩張力與繩長成正比 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | M受靜摩擦力增大 | B. | M對車廂壁的壓力減小 | ||
C. | M仍相對于車廂靜止 | D. | M受靜摩擦力減小 |
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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:解答題
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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:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球的機械能突然減少 | B. | 小球的向心加速度突然增大 | ||
C. | 小球的角速度突然減小 | D. | 懸線的張力突然增大 |
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