精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】(2016全国卷,24) 如图,在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为。一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。

(1)求小球在B、A两点的动能之比;

(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。

【答案】(1)51 (2)能,理由见解析

【解析】(1)设小球的质量为m,小球在A点的动能为EkA,由机械能守恒得

EkA=mg·

设小球在B点的动能为EkB,同理有

EkB=mg·

①②式得=5

(2)若小球能沿轨道运动到C点,小球在C点所受轨道的正压力FN应满足

FN≥0

设小球在C点的速度大小为vC,由牛顿运动定律和向心加速度公式有

FN+mg=m

④⑤式得

mg≤m

vC

全程应用机械能守恒定律得

mg·mvC2

⑦⑧式可知,vC=vC′,即小球恰好可以沿轨道运动到C点。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(2015·江苏单科,9) (多选) 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.则圆环( )

A.下滑过程中,加速度一直减小

B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2

C.在C处,弹簧的弹性势能为mv2-mgh

D.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下面关于向心力的叙述中,正确的是(  )

A. 向心力的方向始终沿着半径指向圆心,所以是一个变力

B. 做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用力外,还一定受到一个向心力的作用

C. 向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力,也可以是这些力中某几个力的合力,或者是某一个力的分力

D. 向心力只改变物体速度的方向,不改变物体速度的大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在xOy竖直平面内,Y轴的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场B=04T和竖直向上的匀强电场E=2N/C。长为L=16m水平绝缘传送带AB以速度v0=3m/s顺时针匀速转动,右侧轮的轴心在Y轴上,右侧轮的上侧边缘B点的坐标是(0h=8m)一个质量为M=2 g、电荷量为q=001C的小物块(可视为点电荷)以轻轻放在传送带左端,小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=02,小物块从传送带滑下后,经过x轴上的P点(没画出),重力加速度g=10m/s2。求:

1P点的坐标;

2)小物块从静止开始到经过x轴所用的时间;

3)改变传送带匀速运行的速度,可让小物体从传送带上滑下后经过坐标原点O,那么要让小物块经过坐标原点,传送带运行速度的范围。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(2015重庆理综,8) 同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置,图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板.M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为H.N板上固定有三个圆环.将质量为m的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中 心,落到底板上距Q水平距离为L处,不考虑空气阻力,重力加速度为g.求:

(1)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度;

(2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向;

(3)摩擦力对小球做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】验证《动量守恒实验》中,刘同学设计了如图所示的装置进行验证.设计如下:

A.测出两同种材质的木块A、B的质量mA、mB

B.测出当地的重力加速度g

C.用细线将A、B连接,使A、B间的弹簧压缩(弹簧不与木块连接)

D.剪断细线,测出木块向两侧移动的距离SA、SB

E.测量桌面与木质材料间的动摩擦因数μ

(1)上述实验设计中没必要的步骤为_____(多选);

(2)验证动量守恒关系式为______________

(3)请写出一条产生实验误差的原因_____________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,A、B、C三物体放在旋转水平圆台上,它们与圆台间的动摩擦因数均相同,已知A的质量为2mBC的质量均为mA、B离轴距离为R,C离轴距离为2R。当圆台转动时,三物均没有打滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则

A. 这时A的向心加速度最大

B. 这时C受的摩擦力最小

C. 若逐步增大圆台转速,CB先滑动

D. 若逐步增大圆台转速,BA先滑动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.5m的圆环,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离h=2.4m。用质量m1=1.0kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,物块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.4,CB=0.5m,BD=2.5m,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。现用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块仍将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块从桌面右端D飞离后,由P点沿切线落入圆轨道(g=10m/s2)。求:

(1)物块m2飞离桌面的速度大小;

(2)物块m2在圆轨道P点时对轨道的压力大小;

(3)物块m2的落地点与M点间的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一高度H=0.8m,半径R=1.0m的水平光滑圆桌面的圆心为O,现把一根长度L=0.6m细绳一端固定在O点,另一端系一质量m=0.3kg的小球,并使小球在桌面上绕O点做速度v=1m/s的匀速圆周运动。求:

(1)小球做匀速圆周运动的周期;

(2)细绳拉力的大小;

(3)若某时刻细绳突然断裂,则从细绳断裂开始经多长时间小球落到地上;

(4)小球的落地点与O点的水平距离多大。

查看答案和解析>>

同步练习册答案