如圖所示，一個3/4圓弧形光滑細圓管軌道ABC，被放置在豎直平面內，軌道半徑為R，在A點與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計的墊子，左端M正好位于A點，將一個質量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力。

（1）若小球從C點射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通過C點落到墊子上，小球離A點的最大高度是多少？

（1）方向豎直向下  (2) 5R

解析試題分析：(1)小球離開C點做平拋運動，落到M點的水平位移為R,豎直下落的高度為R,根據(jù)運動學公式可得：，解得
從C點射出的速度為
小球在C點，根據(jù)牛頓定律 ,解得
根據(jù)牛頓第三定律，小球對管子的作用力大小為，方向豎直向下。
（2）根據(jù)機械能守恒定律，小球下落的高度越高，在C點獲得的速度越大。要使小球落到墊子上，小球在水平方向的位移應該在R—4R,由于小球每次運動的時間相同，速度越大，水平方向運動的距離越大，故應使小球運動的最大位移為4R，達到N點。設能夠落到N點的水平速度為v2,根據(jù)平拋運動求得v2=.設小球下落的最大高度為H，根據(jù)機械能守恒定律，解得。
考點：平拋運動的規(guī)律及機械能守恒定律。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，豎直桿AB上的P點用細線懸掛著一個小鉛球，球的半徑相對線長可忽略不計，已知線長為L=1.25m。當AB桿繞自身以ω=4rad/s轉動時，小球在細線的帶動下在水平面上做圓錐擺運動。

求：細線與桿AB間的夾角θ的大小。（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，一個質量為0.6kg 的小球以某一初速度從P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓�。ú挥嬁諝庾枇�，進入圓弧時無機械能損失）。已知圓弧的半徑R=0.3m，θ="60" 0，小球到達A點時的速度 v="4" m/s。（取g ="10" m/s2）求：

（1）小球做平拋運動的初速度v0；
（2）P點與A點的水平距離和豎直高度；
（3）小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，豎直光滑的桿子上套有一滑塊A,滑塊通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又通過一輕質彈簧連接物塊C，C靜止在地面上。開始用手托住A,使繩子剛好伸直處于水平位置但無張力，現(xiàn)將A由靜止釋放，當速度達到最大時，C也剛好同時離開地面，此時B還沒有到達滑輪位置.已知：mA="1.2kg," mB="1kg," mc=1kg，滑輪與桿子的水平距離L=0.8m。試求：

（1）A下降多大距離時速度最大
（2）彈簧的勁度系數(shù)
（3）A.B的最大速度是多少

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

圖甲為豎直放置的離心軌道，其中圓軌道的半徑r=0.10m，在軌道的最低點A和最高點B各安裝了一個壓力傳感器（圖中未畫出），小球（可視為質點）從斜軌道的不同高度由靜止釋放，可測出小球在軌道內側通過這兩點時對軌道的壓力FA和FB。g取10m/s2。

（1）若不計小球所受阻力，且小球恰能過B點，求小球通過A點時速度vA的大�。�
（2）若不計小球所受阻力，小球每次都能通過B點，F(xiàn)B隨FA變化的圖線如圖乙中的a所示，求小球的質量m；
（3）若小球所受阻力不可忽略，F(xiàn)B隨FA變化的圖線如圖乙中的b所示，求當FB=6.0N時，小球從A運動到B的過程中損失的機械能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，半徑R=0.4m的光滑半圓軌道處于豎直平面內，半圓環(huán)與粗糙的水平地面切于圓環(huán)的端點A，一質量m=0.1kg的小球，以初速度v0=8.0m/s，從C點起在水平地面上向左運動，經(jīng)A點沖上半圓軌道恰好通過軌道最高點B后水平拋出，取重力加速度g=10m/s2,求：

（1）小球在軌道B點時速度大��；
（2）小球從B點飛出到落回地面時的水平距離；
（3）小球從C點起經(jīng)水平面到A時，克服摩擦力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

過山車是游樂場中常見的設施。如圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內半徑R= 2.0m的圓形軌道組成，B、C分別是圓形軌道的最低點和最高點。一個質量為m=1.0kg的小滑（可視為質點），從軌道的左側A點以v0= 12m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L= 11.5m。小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)。圓形軌道是光滑的，水平軌道足夠長。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑塊經(jīng)過B點時的速度大小;
（2）滑塊經(jīng)過C點時受到軌道的作用力大小F；
（3）滑塊最終停留點D（圖中未畫出）與起點A的距離d。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質量均為m的物體A和B分別系在一根不計質量的細繩兩端，繩子跨過固定在傾角為30°的斜面頂端的定滑輪上，斜面固定在水平地面上，開始時把物體B拉到斜面底端，這時物體A離地面的高度為0.8米，如圖所示.。若摩擦力均不計，從靜止開始放手讓它們運動.（斜面足夠長,g取10m/s2）求：

（1）物體A著地時的速度；    
（2）物體A著地后物體B沿斜面上滑的最大距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，斜面體M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上。彈簧的一端固定在墻面上，另一端與放在斜面上的物塊m相連，彈簧的軸線與斜面平行。若物塊在斜面上做來回運動，斜面體保持靜止，則地面對斜面體的摩擦力f與時間t的關系圖象應是下圖中的哪一個（　  　）

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