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如图所示,一玩溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30 kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0 m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8 m。(计算中取g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)小孩平抛的初速度;

(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。

解:(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向,则tanα==tan53°

又由h=得t==0.4 s

而vy=gt=4 m/s

联立以上各式得v0=3 m/s。

(2)设小孩到最低点的速度为v,由机械能守恒,有

=mg[h+R(1-cos53°)]

在最低点,据牛顿第二定律,有FN-mg=

代入数据解得FN=1 290 N

由牛顿第三定律知小孩对轨道的压力为1 290 N。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?南开区模拟)如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m  (计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩平抛的初速度
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩平抛的初速度
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力).求:
(1)小孩平抛的初速度
(2)小孩运动到达圆弧轨道最低点O时的动能
(3)小孩运动到达圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.

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科目:高中物理 来源:江苏泰州市2009届期末联考高三物理模拟试题 新人教版 新人教版 题型:038

如图所示,一玩溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30 kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0 m,对应圆心角为=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8 m.(计算中取g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)小孩平抛的初速度;

(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.

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