如圖所示,在光滑水平面上豎直固定一半徑為R=0.5m的光滑半圓槽軌道,其底端恰與水平面相切.質(zhì)量為m的小球以大小為v0=5m/s的初速度經(jīng)半圓槽軌道最低點B滾上半圓槽,小球恰能通過最高點C后落回到水平面上的A點.(不計空氣阻力,重力加速度為g)求:
(1)小球通過B點時對半圓槽的壓力大;
(2)AB兩點間的距離.
(1)對小球在B點時受力分析,根據(jù)牛頓第二定律:
F-mg=m
v02
R

得:F=60m
根據(jù)牛頓第三定律有:F′=F=60m;
(2)小球在C點時:mg=m
vc2
R

得:vc=
gR
=
5
m/s
由C到A做平拋運動:2R=
1
2
gt2
得:t=
4R
g
=
2
10
s
x=vct=
5
×
2
10
=1m
答:(1)小球通過B點時對半圓槽的壓力大小為60m;
(2)AB兩點間的距離為1m.
練習(xí)冊系列答案
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一輛質(zhì)量2t的小轎車,駛過半徑R=40m的一段圓弧形橋面,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若橋面為凹形,汽車以20m/s的速度通過橋面最低點時,對橋面壓力是多大?
(2)若橋面為凸形,汽車以10m/s的速度通過橋面最高點時,對橋面壓力是多大?
(3)汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時,對橋面剛好沒有壓力?

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飛行中的鳥要改變飛行方向時,鳥的身體要傾斜(如圖所示).與車輛不同的是,鳥轉(zhuǎn)彎所需的向心力由重力和空氣對它們的作用力的合力來提供.質(zhì)量為m的飛鳥,以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,空氣對飛鳥作用力的大小等于(  )
A.m
g2+
v4
R2
B.
mv2
R
C.m
v2
R2
-g2
D.mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的試管內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,靜止時氣柱長為L0,大氣壓強(qiáng)為P0,當(dāng)試管繞豎直軸以角速度ω在水平面勻速轉(zhuǎn)動時氣柱長變?yōu)長,其他尺寸如圖2-6所示,求轉(zhuǎn)動時的氣體壓強(qiáng).(設(shè)溫度不變,管截面積為S,水銀密度為ρ)

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如圖(a)所示,小球與輕繩-端相連,繞另-端點O在豎直平面內(nèi)作圓周運動,忽略一切阻力的影響,現(xiàn)測得繩子對小球的拉力隨時間變化的圖線如圖(b)所示,則小球處于最高點位置的時刻是( 。
A.t1B.t2C.t3D.t4

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如圖所示,質(zhì)量相同的兩個小球,分別用長為l和2l的細(xì)繩懸掛在天花板上,分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài),然后輕輕釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低位置時( 。
A.兩球運動的線速度相等B.兩球運動的角速度相等
C.兩球運動的加速度相等D.細(xì)繩對兩球的拉力相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為5000kg的汽車以15m/s的速度駛過半徑為30m的凸形橋,這時汽車對橋頂?shù)膲毫κ莀_____N,當(dāng)汽車速度為______m/s時,汽車對橋頂不再產(chǎn)生壓力作用.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,用細(xì)線吊著一個質(zhì)量為m的小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,下列關(guān)于小球受力的說法,正確的是(不計空氣阻力)( 。
A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力
C.受重力、離心力D.以上說法都不正確

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,位于豎直平面上的
1
4
圓弧軌道光滑,半徑為R,OB沿豎直方向,上端A距地面高度為H,質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,到達(dá)B點時的速度為
2gR
,最后落在地面上C點處,不計空氣阻力.求:
(1)小球剛運動到B點時的加速度為多大,對軌道的壓力多大.
(2)小球落地點C與B點水平距離為多少.

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同步練習(xí)冊答案