练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h=1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5．取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
    （1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小；
    （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长．
    分析：（1）选择E到C的过程研究，只有重力对物体做功，根据动能定理求出物体第一次通过C点时的速度．通过C点时，由重力和支持力的合力提供物体的向心力，根据牛顿第二定律求解支持力．
    （2）当物体恰好不从斜面顶端飞出时，到达顶端的速度为零，对整个过程研究，根据动能定理求解斜面的长度LAB．
    解答：解：
    （1）E到C的过程，根据动能定理得
          mg（h+R）=
    1
    2
    mv2
    解得   v=
    		2g(h+R)

    通过C点时，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律得
        FN-mg=m
    v2
    R

    代入解得  FN=3mg+2mg
    h
    R
    =12.4N
    （2）当物体恰好不从斜面顶端飞出时，到达顶端的速度为零，对整个过程研究，根据动能定理得
       mg（h+R）-mgR（1-cos37°）-LABmgsinθ-μmgcos37°?LAB=0
    代入解得   LAB=2.4m
    答：（1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小是12.4N；
        （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少是2.4m长．
    点评：本题是动能定理与牛顿定律的综合应用，关键在于研究过程的选择，中等难度．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?广州二模）如图所示，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球，另一端固定于0点，已知带电小球受到的电场力大于重力，小球由静止释放，到达图中竖直虚线前小球做（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速V0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O，一质点小球从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v0水平向右抛出，落于圆轨道上的C点，已知OC的连线与OA的夹角为θ，求小球从A到C的时间t=？（空气阻力不计）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在竖直平面内有一个粗糙的
    16
    圆弧轨道，其半径R=0.4m，轨道的最低点距地面高度h=1.25m．质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放，到达最低点时以一定的水平速度离开轨道，落地点距轨道最低点的水平距离s=0.8m．空气阻力不计，取g=l0m/s2，求：
    （1）小滑块离开轨道时的速度大小；
    （2）小滑块在轨道上运动的过程中，摩擦力所做的功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆形轨道，外轨道ABCD光滑，内轨道A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑，一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，已知圆形轨道的半径R=0.32m，取g=10m/s2．
    （1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少
    （2）若v0=3.8m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力F=2N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少
    （3）若v0=3.9m/s，经过足够长的时间后，小球将在BAD间做往复运动，则小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案