【題目】如圖所示,底端切線水平且豎直放置的光滑 圓弧軌道的半徑為L,圓心在O點(diǎn),其軌道底端P距地面的高度及與右側(cè)豎直墻的距離均為L,Q為圓弧軌道上的一點(diǎn),連線OQ與豎直方向的夾角為60°.現(xiàn)將一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從Q點(diǎn)由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:
(1)小球在P點(diǎn)時受到的支持力大。
(2)小球第一次與墻壁碰撞時的速度大。
【答案】
(1)
解:小球從Q到P過程,由機(jī)械能守恒定律得:
mgL(1﹣cos60°)= mvP2.
得:vP=
小球在P點(diǎn)時,由牛頓第二定律:
FN﹣mg=m
聯(lián)立解得:FN=2mg
(2)
解:小球離開P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,水平位移為L時所用時間為t,則有:
L=vPt
小球下落的高度為:h=
從Q到第一次撞墻的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
mgL[(1﹣cos60°)+h]=
聯(lián)立可以得到:小球第一次與墻壁碰撞時的速度大小為:v=
【解析】(1)小球從Q到P過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律求出小球在P點(diǎn)時的速度,再由向心力公式求出支持力;(2)小球離開P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,由平拋運(yùn)動的知識求得小球第一次與墻壁碰撞時下降的高度,再由機(jī)械能守恒求得速度的大。
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解向心力的相關(guān)知識,掌握向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大。幌蛐牧κ歉鶕(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力,以及對機(jī)械能綜合應(yīng)用的理解,了解系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E 1 等于末態(tài)的總機(jī)械能E 2 ,即E1 =E2;系統(tǒng)減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統(tǒng)增加的總動能ΔE K增 ,即ΔE P減 =ΔE K增;若系統(tǒng)只有A、
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一高為40cm,內(nèi)壁光滑,導(dǎo)熱性能良好的薄氣缸豎直放置,厚度不計(jì)的活塞質(zhì)量為m=2kg,橫截面積為S=1×10﹣3m2 , 氣缸的頂部A點(diǎn)處有一個漏氣孔,穩(wěn)定時活塞的下端封閉有溫度為T=300K,長度為30cm的氣體柱,已知大氣壓強(qiáng)恒為P0=1.0×105Pa.g=10m/s2 . 求:
①穩(wěn)定時被密封氣體的壓強(qiáng);
②緩慢將氣缸內(nèi)的密封氣體加熱到500K時,被密封的氣體的壓強(qiáng).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如果你手上有一塊純天然的黑色大理石,大理石表面的紋路很流暢,顏色也很通透,在2019年7月20號那天早上,你面朝著陽光把它扔到瑪納斯河里面去之后,會有什么現(xiàn)象發(fā)生?答:____________________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,一長度為2a , 電阻等于R , 粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的接觸,當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時,求:
(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN;
(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“神舟九號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器已成功實(shí)現(xiàn)了自動交會對接.設(shè)地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,對接成功后,“神舟九號”和“天宮一號”一起繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓周軌道,軌道離地球表面的高度約為 R,運(yùn)行周期為T,則( )
A.地球質(zhì)量為( )2
B.對接成功后,“神舟九號”飛船里的宇航員受到的重力為零
C.對接成功后,“神舟九號”飛船的線速度為
D.對接成功后,“神舟九號”飛船的加速度為g
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于功率,下列說法正確的是( )
A.由P= 可知,只要知道W和t的值就可以計(jì)算出平均功率
B.由P=Fv可知,汽車的功率一定與它的速度成正比
C.由P=Fv可知,牽引力一定與速度成反比
D.當(dāng)汽車P一定時,牽引力一定與速度成反比
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