如圖所示，豎直平面內(nèi)有一粗糙的圓弧圓管軌道，其半徑為R=0.5m，內(nèi)徑很�。脚_(tái)高h(yuǎn)=1.9m，一質(zhì)量m=0.5kg、直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球，從平臺(tái)邊緣的A處水平射出，恰能沿圓管軌道上P點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓管內(nèi)，軌道半徑OP與豎直線的夾角為37°．g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．不計(jì)空氣阻力．求：
（1）小球從平臺(tái)上的A點(diǎn)射出時(shí)的速度v0是多大？
（2）小球通過(guò)最高點(diǎn)Q時(shí)，圓管軌道對(duì)小球向下的壓力FQ=3N，小球在圓管軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力所做的功W是多少？
（1）設(shè)小球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)至P，
豎直位移y=h-R（1-cos37°）
由y=
1
2
gt2
知平拋用時(shí)t=
2y
g
=0.6s
小球達(dá)P點(diǎn)豎直速度小球達(dá)P點(diǎn)豎直速度vy=gt=6m/s
小球恰沿P點(diǎn)切線方向進(jìn)入圓管，由速度關(guān)系：
tanθ=
vy
vx

小球從平臺(tái)上的A點(diǎn)射出時(shí)的速度v0=
vy
tan37°
=8m/s；
（2）小球在P點(diǎn)速度vp=
v20
+
v2y
=10m/s
小球在圓周Q點(diǎn)，由牛頓第二定律：
mg+FQ=m
v2Q
R

小球由P運(yùn)動(dòng)到Q過(guò)程，上升高度H=R+Rcos37°=0.9m
由動(dòng)能定理：
-mgH-W=
1
2
m
v2Q
-
1
2
m
v2p

聯(lián)立解得，小球在圓管軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力所做的功
W=18.5J．
答：（1）小球從平臺(tái)上的A點(diǎn)射出時(shí)的速度v0是8m/s；
（2）小球在圓管軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力所做的功W是18.5J．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

排球場(chǎng)總長(zhǎng)18m，網(wǎng)高2.25m，如圖所示，設(shè)對(duì)方飛來(lái)一球，剛好在3m線正上方被我方運(yùn)動(dòng)員后排強(qiáng)攻擊回．假設(shè)排球被擊回的初速度方向是水平的，那么可認(rèn)為排球被擊回時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)．（g取10m/s2）
（1）若擊球的高度h=2.5m，球擊回的水平速度與底線垂直，球既不能觸網(wǎng)又不出底線，則球被擊回的水平速度在什么范圍內(nèi)？
（2）若運(yùn)動(dòng)員仍從3m線處起跳，起跳高度h滿足一定條件時(shí)，會(huì)出現(xiàn)無(wú)論球的水平初速多大都是觸網(wǎng)或越界，試求h滿足的條件．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，小物塊A在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l時(shí)與另一小物塊B發(fā)生碰撞并粘在一起以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上．已知l=5.0m，s=0.9m，A、B質(zhì)量相等且m=0.10kg，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.45，桌面高h(yuǎn)=0.45m．不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）A、B一起平拋的初速度v；
（2）小物塊A的初速度v0．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

甲、乙兩球在同一時(shí)刻從同一高度，甲球水平拋出，乙球自由下落．不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．甲球先落到地面
B．落到地面時(shí)兩球的速率一樣大
C．落到地面時(shí)兩球的速度方向相同
D．兩球的加速度相同，且同時(shí)落到地面上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一個(gè)小球從傾角30°的斜坡上水平拋出，在斜坡上的射程等于40m，不計(jì)阻力（g=10m/s2），則小球拋出的初速度v0和在空中的飛行時(shí)間分別是（　�。�
A．10
3
m/s，2s		B．20m/s，2sC．10
3
m/s，2
2
s		D．20m/s，2
2
s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

在高為5.0m的平臺(tái)上，將速度為0.4m/s的物體水平拋出．小球到達(dá)地面時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為_(kāi)_____s，落地點(diǎn)的水平距離為_(kāi)_____m，落地時(shí)的瞬間速度的大小為_(kāi)_____m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員以拍擊球，使網(wǎng)球沿水平方向飛出．第一只球落在自己一方場(chǎng)地上后，彈跳起來(lái)，剛好擦網(wǎng)而過(guò)，落在對(duì)方場(chǎng)地的A點(diǎn)處．如圖所示．第二只球直接擦網(wǎng)而過(guò)，也落在A點(diǎn)處．設(shè)球與地面的碰撞是完全彈性碰撞，且不計(jì)空氣阻力，試求運(yùn)動(dòng)員擊球點(diǎn)的高度H與網(wǎng)高h(yuǎn)之比
H
h
為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，AB為一斜面，小球從A處以v0水平拋出，落地點(diǎn)恰在B點(diǎn)，已知θ=30°，斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)=80m，小球在空中的飛行時(shí)間為_(kāi)_____s，小球平拋的初速度為_(kāi)_____m/s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖，把一石塊從山崖上的A點(diǎn)向斜上方拋出，不計(jì)空氣阻力，石塊在B點(diǎn)落地時(shí)速度的大小與下列哪些物理量有關(guān)（　�。�
A．石塊的質(zhì)量
B．石塊拋出時(shí)的高度
C．石塊拋出時(shí)初速度的大小
D．石塊拋出時(shí)初速度與水平方向的夾角

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案