如图所示.一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC.放置在竖直平面内．轨道半径为R.在A点与水半地面AD相接.地面与圆心O等高.MN是放在水平地面上长为3R.厚度不计的垫子.左端M正好位于A点将一个质量为m.直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放.不考虑空气阻力. (1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端.则小球经过C点时对管的作用力大小� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(18分）如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内．轨道半径为R，在A点与水半地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R，厚度不计的垫子，左端M正好位于A点将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力。

（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？

（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的高度H应是多少？

【答案】

（1）小球对管子作用力大小为，方向竖直向下

（2）H的高度应为

【解析】

试题分析：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据平抛运动规律可得：（1分）

运动时间（1分）

从C点射出的速度为（2分）

设小球以v₁经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得

（2分）

，（1分）

由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为，方向竖直向下．（1分）

（2）小球落到M点时，对应小球下降的最小高度为H₁，根据机械能守恒定律可得

（2分）

（1分）

小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．

设能够落到N点的水平速度为v₂，根据平抛运动规律可得：

（2分）

设小球下降的最大高度为H₂，根据机械能守恒定律可得

（2分）

（1分）

故H的高度应为（2分）

考点：动能定理；平抛运动

练习册系列答案

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（1）在0号木块与1号木块碰撞后瞬间，其共同速度的表达式；

（2）若F=10牛，米，那么在2号木块被碰撞后的瞬间，系统的总动能为多少？

（3）在F=10牛，米的前提下，为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值，那么我们应该设计第号和第n号木块之间距离为多少米？

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①下列说法正确的是______。

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车

C．本实验m₂应远大于m₁

D. 在用图像探究加速度与质量关系时，应作a-图像

②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a一F图像，可能是图中的图线_______。(选填“甲”、“乙”、“丙”)

③如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小________²。(结果保留二位有效数字)

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(1) 如果滑块不能离开电场区域，电场强度的取值范围多大。
(2) 如果滑块能离开电场区域，请根据有关计算讨论后在坐标中画出电场力对滑块所做的功与电场力的关系图象。