精英家教網(wǎng)如圖所示,AB為一長為L的水平軌道,質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以初速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓軌道,到達(dá)最高點(diǎn)C后拋出,最后落回地面,如圖所示,試求:
(1)小球在C點(diǎn)對(duì)半圓軌道的壓力?
(2)小球落到地面上時(shí)距離B點(diǎn)的距離?(g取10m/s2
分析:(1)從A到C的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理列式求出到達(dá)C點(diǎn)的速度,再根據(jù)向心力公式列式求解小球在C點(diǎn)對(duì)半圓軌道的壓力;
(2)小球從C點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式即可求解.
解答:解:(1)從A到C的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:
1
2
mvC2-
1
2
mv02=-mg?2R

解得:vC=
v02-4gR

在C點(diǎn)根據(jù)向心力公式得:
N-mg=m
vC2
R

解得:N=
mv02-3mgR
R

根據(jù)牛頓第三定律可知,小球在C點(diǎn)對(duì)半圓軌道的壓力N′=N=
mv02-3mgR
R
;
(2)小球從C點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),則
運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=
2?2R
g
=2
R
g

水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),則x=vCt=
v02-4gR
?2
R
g

答:(1)小球在C點(diǎn)對(duì)半圓軌道的壓力為
mv02-3mgR
R

(2)小球落到地面上時(shí)距離B點(diǎn)的距離為
v02-4gR
?2
R
g
點(diǎn)評(píng):本題綜合運(yùn)用了動(dòng)能定理、向心力公式、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,綜合性較強(qiáng),關(guān)鍵理清過程,選擇適當(dāng)?shù)亩ɡ砘蚨蛇M(jìn)行解題,難度適中.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB為一長L=30 km的光導(dǎo)纖維,一束光線從端面A射入,在側(cè)面發(fā)生全反射,最后從B端面射出.已知光導(dǎo)纖維的折射率n=1.35,光線從纖維內(nèi)側(cè)面向外射出時(shí),臨界角的正弦值為0.9,設(shè)在側(cè)面發(fā)生全反射的光線從A端傳播到B端所需時(shí)間為t,則下列說法正確的是(  )

A  t的最小值是1.35×10-4s         B  t的最大值是1.5×10-4s

C t的最大值大于1.5×10-4s,       D  以上說法都不正確

 

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A  t的最小值是1.35×10-4s         B  t的最大值是1.5×10-4s

C t的最大值大于1.5×10-4s,       D  以上說法都不正確

 

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科目:高中物理 來源:2012屆山東省濰坊市高三下學(xué)期考前仿真模擬(三)理科綜合物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,AB為一長為l并以速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,BCD部分為一半徑為r、豎直放置的粗糙半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點(diǎn),F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊無初速地放在傳送帶的左端A點(diǎn)上,已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。求:

(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)滑塊恰好能到達(dá)D點(diǎn),求滑塊在粗糙半圓形軌道中克服摩擦力的功;
(3)滑塊從D熙 再次掉到傳送帶上E點(diǎn),求AE的距離。

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科目:高中物理 來源:2011-2012年度山東省高二下學(xué)期3月物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,AB為一長L=30 km的光導(dǎo)纖維,一束光線從端面A射入,在側(cè)面發(fā)生全反射,最后從B端面射出.已知光導(dǎo)纖維的折射率n=1.35,光線從纖維內(nèi)側(cè)面向外射出時(shí),臨界角的正弦值為0.9,設(shè)在側(cè)面發(fā)生全反射的光線從A端傳播到B端所需時(shí)間為t,則下列說法正確的是(  )

A  t的最小值是1.35×10-4 s         B  t的最大值是1.5×10-4 s

C t的最大值大于1.5×10-4 s,       D  以上說法都不正確

 

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