精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图竖直平面内有一光滑圆弧轨道,其半径为R=0.5m,平台与轨道的最高点等高.一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧,轨道半径OP与竖直线的夹角为53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10/m2.试求:
(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0
(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道人射点P之间的距离l;(结果可用根式表示)
(3)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力大小.
(1)小球从A到P的高度差h=R(1+cos53°)①
小球做平抛运动有h=
1
2
gt2

则小球在P点的竖直分速度vy=gt③
把小球在P点的速度分解可得tan53°v0=vy
由①②③④解得:小球平抛初速度v0=3m/s
(2)小球平抛下降高度h=
1
2
vyt
水平射程s=v0t
故A、P间的距离
l=
h2+s2
=
2
13
5
m
(3)小球从A到达Q时,根据机械能守恒定律可知vQ=v0=3m/s
在Q点根据向心力公式得:
m
vQ2
R
=N+mg
解得;N=m
vQ2
R
-mg=14.4-8=6.4N
根据牛顿第三定律得:小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力N′=N=6.4N
答:(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小为3m/s;
(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道人射点P之间的距离
2
13
5
m;
(3)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的压力大小为6.4N
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在下列实例中,不计空气阻力,机械能不守恒的是(  )
A.做斜抛运动的手榴弹
B.沿竖直方向自由下落的物体
C.起重机将重物体匀速吊起
D.沿光滑竖直圆轨道运动的小球

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,p1,p2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水面P1,P2的距离为绝缘轨道直径的
2
3
倍.设仅在M、N两板之间存在匀强电场.现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到c端.整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球的直径均可忽略,重力加速度为g.求:
(1)板间电场强度E;
(2)小球运动到绝缘轨道最低点D时对轨道的压力大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一辆汽车从凸桥上的A点匀速运动到等高的B点,以下说法中正确的是(  )
A.由于车速不变,所以汽车从A到B过程中机械能不变
B.牵引力对汽车做的功大于汽车克服阻力做的功
C.汽车在运动过程中所受合外力为零
D.汽车所受的合外力做功为零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,木块B与水平面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),此系统在从子弹射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中,则(  )
A.子弹和木块机械能守恒
B.子弹和木块机械能不守恒
C.子弹、木块和弹簧机械能不守恒
D.子弹、木块和弹簧机械能守恒

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一小孩从公园中的滑梯上加速滑下,对于其机械能变化情况,下列说法中正确的是(  )
A.重力势能减小,动能不变,机械能减小
B.重力势能减小,动能增加,机械能减小
C.重力势能减小,动能增加,机械能增加
D.重力势能减小,动能增加,机械能不变

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

一根用绝缘材料制成劲度系数为k的轻弹簧,左端固定,右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上,当施加一个场强为E水平向右的匀强电场后,小球开始做往复运动.那么(  )
A.小球的运动是简谐振动
B.小球做简谐运动的振幅为
2qE
k
C.运动过程中小球的机械能守恒
D.小球从左向右的运动过程中,系统的机械能逐渐增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个小球从光滑斜面上无初速度滚下,然后进入一个半径为0.5m的光滑圆形轨道的内侧,小球恰能通过轨道的最高点,则小球下滑的高度h为______m,通过最低点时小球的向心加速度为______m/s2.(g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在验证机械能守恒定律的实验中,按要求组装好仪器,让质量m=1kg的重物自由下落做匀加速直线运动,并在纸带上打出了一系列的点,如图所示.O为打下的第一个点,A、B、C三个相邻计数点之间的时间间隔为0.04s,则打点计时器打下计数点B时重物速度为vB=______m/s,从打下点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量为△EP=______J(取g=9.8m/s2),此过程动能的增加量为△EK=______J.

查看答案和解析>>

同步练习册答案