如圖所示,位于豎直平面內的1/4 圓弧光滑軌道,半徑為R,軌道的最低點B 的切線沿水平方向,軌道上端A 距水平地面高度為H.質量為m 的小球(可視為質點)從軌道最上端A 點由靜止釋放,經(jīng)軌道最下端B 點水平飛出,最后落在水平地面上的C 點處,若空氣阻力可忽略不計,重力加速度為g.求:
(1)小球運動到B 點時,軌道對它的支持力;
(2)小球落地點C 與B 點的水平距離x;
(3)比值R/H 為多少時,小球落地點C 與B 點水平距離x 最遠,及該最大水平距離.
(1)3mg (2)2 (3) H(或2R)
解析試題分析:(1)小球從A點運動到B點的過程中,機械能守恒,設在B點的速度為vB,根據(jù)機械能守恒定律有:
mgR=mvB2 (2分)
設小球在B點時所受軌道的支持力為FN,對小球在B點根據(jù)牛頓第二定律有:
FN-mg=m (2分)
聯(lián)立可解得:
FN=3mg (1分)
(2)小球離開B點后做平拋運動:
沿豎直方向有:
H-R= (2分)
沿水平方向有:
x=vB t (2分)
聯(lián)立解得:
x=2 (1分)
(3)由x=2可導出:
x=
當時,x有最大值 (1分)
x的最大值:xm=H(或xm=2R)
考點:圓周運動、平拋運動、機械能守恒
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(19分)如圖所示,半徑為R的四分之一圓弧形支架豎直放置,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,繩子不可伸長,不計一切摩擦,開始時,m1、m2兩球靜止,且m1>m2,試求:
(1)m1釋放后沿圓弧滑至最低點A時的速度.
(2)若A點離地高度為2R,m1滑到A點時繩子突然斷開,則m1落地點離A點的水平距離是多少?
(3)為使m1能到達A點,m1與m2之間必須滿足什么關系.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖10所示,半徑為R的四分之一圓弧形支架豎直放置,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,繩子不可伸長,不計一切摩擦,開始時,m1、m2兩球靜止,且m1>m2,試求:
(1)m1釋放后沿圓弧滑至最低點A時的速度.
(2)為使m1能到達A點,m1與m2之間必須滿足什么關系.
(3)若A點離地高度為2R,m1滑到A點時繩子突然斷開,則m1落地點離A點的水平距離是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)、如圖所示,一個沖擊擺,它可以用來測量高速運動的子彈的速率。一質量m=10g的子彈,以一定水平速度射入沖擊擺的木質擺錘中,沖擊擺的擺錘上升至最大高度時擺線與豎直方向的夾角。設擺錘質量M=1kg,擺長L=0.9m,運動過程不計空氣阻力,重力加速度。
求:(1)子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是多大?
(2)子彈的初速度是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如右圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角為θ=30°,另一邊與水平地面垂直,頂端有一個定滑輪,跨過定滑輪的細線兩端分別與物塊A和B連接,A的質量為4m,B的質量為m.開始時,將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不計.當A沿斜面下滑距離x后,細線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.(設B不會與定滑輪相碰)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一條長為0.80m的輕繩一端固定在點,另一端連接一質量=0.10kg的小球,懸點距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時小球處于點,此時輕繩拉直處于水平方向上,如圖所示。讓小球從靜止釋放,當小球運動到點時,輕繩碰到懸點正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計輕繩斷裂的能量損失,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)當小球運動到點時的速度大。
(2)繩斷裂后球從點拋出并落在水平地面的C點,求C點與點之間的水平距離;
(3)若OP=0.6m,輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂,求輕繩能承受的最大拉力。
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
(6分)某同學利用圖甲的實驗裝置來驗證機械能守恒定律
(1)該同學開始實驗時情形如圖甲所示,接通電源釋放紙帶。請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?br />① ;② 。
(2)該同學經(jīng)修改錯誤并正確操作研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況,得到如圖所示的紙帶(A、B、C、D、E均為相鄰的打點),測出A、C間的距離為14.77cm,點C、E間的距離為16.33cm。已知當?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2,重錘質量為m=1.0kg,設重錘所受阻力大小不變。在從A下落到E的過程中,阻力大小為 ________N(保留兩位有效數(shù)字)。(已知電源的頻率為50HZ)
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
關于物體的運動,下列說法中正確的是:
A.物體在恒力作用下一定做直線運動 |
B.物體在變力作用下一定做曲線運動 |
C.物體的速度方向與合外力方向不在同一直線上時,物體做曲線運動 |
D.加速度不為零且保持不變的運動是勻變速運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,套在豎直細桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連.由于B的質量較大,故在釋放B后,A將沿桿上升,當A環(huán)上升至定滑輪的連線處于水平位置時,其上升速度v1≠0,若這時B的速度為v2,則
A.v2=v1 | B.v2>v1 | C.v2≠0 | D.v2=0 |
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