(8分)如圖所示,有一光滑的半徑可變的1/4圓形軌道處于豎直平面內(nèi),圓心O點離地高度為H.現(xiàn)調(diào)節(jié)軌道半徑,讓一可視為質(zhì)點的小球a從與O點等高的軌道最高點由靜止沿軌道下落,使小球離開軌道后運動的水平位移S最大,求小球脫離軌道最低點時的速度大小。

試題分析:設(shè)圓形軌道的半徑為r時小球拋出后運動的水平位移S最大 ,對小球在圓軌道上運動應(yīng)用機械能守恒:
解得:
以后小球做平拋運動,水平方向有:
豎直方向有:
聯(lián)立可得:,
由數(shù)學(xué)知識知當r=(H-r)時s有最大值,此時2r=H,將此關(guān)系代人得:
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一豎直放置的“T”形架,表面光滑,滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上,A、B用一不可伸長的輕細繩相連,A、B質(zhì)量相等,且可看做質(zhì)點,如圖所示,開始時細繩水平伸直,A、B靜止.由靜止釋放B后,已知當細繩與豎直方向的夾角為60°時,滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v,則連接A、B的繩長為(  )

A.           B.            C.           D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒,筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧 處于自然長度.現(xiàn)將一小球從地面上某一點P處,以某一初速度斜向上拋出,小球恰好能水平進入圓筒中,不計空氣阻力.則下列說法中正確的是

A小球拋出點P離圓筒的水平距離越遠,拋出的初速度越大
B.小球從拋出點P運動到圓筒口的時間與小球拋出時的初速度方向有關(guān)
C.彈簧獲得的最大彈性勢能與小球拋出點位置無關(guān)
D.小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中,小球的機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示 ,一只內(nèi)壁光滑的半球形碗固定在小車上,小車放在光滑水平面上。在小車正前邊的碗邊A處無初速度釋放一只質(zhì)量為的小球。則小球沿碗內(nèi)壁下滑的過程中,下列說法正確的是(半球形碗的半徑為
A.小球、碗和車組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.小球的最大速度度等于
C.小球、碗和車組成的系統(tǒng)動量守恒
D.小球不能運動到碗左側(cè)的碗邊B點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑的水平面上固定著兩輕質(zhì)彈簧,一彈性小球在兩彈簧間往復(fù)運動,把小球和彈簧視為一個系統(tǒng),則小球在運動過程中(    )
A.系統(tǒng)的動量守恒,動能守恒
B.系統(tǒng)的動量守恒,機械能守恒
C.系統(tǒng)的動量不守恒,機械能守恒
D.系統(tǒng)的動量不守恒,動能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,光滑半圓弧軌道BC與光滑斜面AB在B點平滑連接,圓弧半徑為R=0.4m,一半徑很小,質(zhì)量為m=0.2kg的小球從光滑斜面上A點由靜止釋放,恰好能通過圓弧軌道最高點C,(小球在軌道連接處無機械能損失,不計空氣阻力,g=10 m/s2)求:

(1)小球最初釋放的高度h;
(2)若要使小球離開C點恰好垂直撞擊到斜面上,斜面的傾角θ的正切值為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段粗糙且絕緣,BC段為半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道,半徑OC豎直。圓心O點處有一帶電量為Q的正點電荷。一個質(zhì)量為m帶電量為(q>0)的小球自A點由靜止開始下滑,小球沿軌道到達最高點C時恰好對軌道沒有壓力,小球經(jīng)過B點時無機械能損失,已知A離地面高度 H=2.5R,AO間距離L=3R,重力加速度為g,靜電力常量為k,求:

(1)小球到達C點時速度大。
(2)小球到達B點時動能大;
(3)摩擦力對小球做的功(提示:取無窮遠處電勢為零,離點電荷Q距離為r處的電勢為φ="kQ/r" )。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,內(nèi)壁光滑的細管做成的豎直面內(nèi)的圓形軌道,管的直徑遠小于軌道半徑r,一個小球(質(zhì)量為m)在管內(nèi)做完整的圓周運動,A為最低點,B為最高點,下面說法正確的是
A.小球在B點的最小速度為
B.小球在A點的速度最小為2
C.小球在A點受到細管的彈力可能小于重力
D.小球在B點受到細管的彈力可能超過重力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體,物體在豎直方向上作振幅為A的簡諧運動,當物體振動到最高點時,彈簧正好為原長,彈簧在彈性限度內(nèi),則物體在振動過程中
A.物體在最低點時的彈力大小應(yīng)為mg
B.彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變
C.彈簧的最大彈性勢能等于2mgA
D.物體的最大動能應(yīng)等于mgA

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