如圖所示,ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上的A點(diǎn)由靜止釋放,若小球經(jīng)C處后恰能沿軌道DEF做圓周運(yùn)動(dòng),(取g=10m/s2),求:
(1)小球釋放點(diǎn)A距C點(diǎn)的豎直高度H;
(2)小球到達(dá)F點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?
分析:(1)小球從ABC軌道下滑,機(jī)械能守恒,設(shè)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為υ.小球經(jīng)C處后恰能沿軌道DEF做圓周運(yùn)動(dòng),由重力提供向心力,由牛頓第二定律可求出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度,再對(duì)A到C過(guò)程,運(yùn)用機(jī)械能守恒列式,聯(lián)立即可求解H;
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出到達(dá)F點(diǎn)的速度,再根據(jù)向心力公式即可求解壓力.
解答:解:(1)小球從ABC軌道下滑,機(jī)械能守恒,設(shè)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v.則:
   mgH=
1
2
mv2
                       
小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在圓周最高點(diǎn)必須滿足:mg=m
v2
r
       
聯(lián)立上兩式解得:H=0.2m                      
(2)小球由A到F,由機(jī)械能守恒有:mg(H+2r)=
1
2
m
v
2
F

在F點(diǎn),對(duì)小球,由牛頓第二定律:F-mg=m
v
2
F
r

解得:F=6N                                
由牛頓第三定律得,小球?qū)壍赖膲毫镕′=F=6N
答:
(1)小球釋放點(diǎn)A距C點(diǎn)的豎直高度H是0.2m;
(2)小球到達(dá)F點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是6N.
點(diǎn)評(píng):本題是圓周運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能守恒結(jié)合的題型,關(guān)鍵要知道小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在圓周最高點(diǎn)必須滿足條件mg=m
v2
r
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(2011?撫順二模)如圖所示,ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合.現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的地方由靜止釋放,
(1)若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF且能沿軌道運(yùn)動(dòng),H至少要有多高?
(2)若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn),求h.(取g=10m/s2

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如圖所示,ABC和ABD為兩個(gè)光滑固定軌道,A、B、E在同一水平面上,C、D、E在同一豎直線上,D點(diǎn)距水平面的高度為h,C點(diǎn)的高度為2h,一滑塊從A點(diǎn)以初速度v0分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出.
(1)求滑塊落到水平面時(shí),落點(diǎn)與E點(diǎn)間的距離xC和xD;
(2)為實(shí)現(xiàn)xC>xD,v0應(yīng)滿足什么條件?
(3)如果滑塊的初速度一定,要使它從最高點(diǎn)拋出后的水平射程最大,則h′應(yīng)為多大?此時(shí)的水平射程為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合.現(xiàn)有一m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的地方由靜止釋放(取g=10m/s2).
(1)若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF且能沿軌道運(yùn)動(dòng),H至少要有多高?
(2)若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn),求h.
(3)若小球自H=0.3m處?kù)o止釋放,求小球到達(dá)F點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合.現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的地方由靜止釋放,g取10m/s2.以下說(shuō)法正確的是(  )

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