精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平轨道,BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点.在外力作用下,一小球从A点以初速度v0=开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度为g.求:

(1)小球在AB段运动的加速度的大小;

(2)小球从D点运动到A点所用的时间.


考点:

机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.

专题:

机械能守恒定律应用专题.

分析:

(1)物体恰好通过最高点,意味着在最高点是轨道对滑块的压力为0,即重力恰好提供向心力,这样我们可以求出C点速度,从B到C的过程中运用动能定理求出B点速度,根据匀加速直线运动位移速度公式即可求解加速度;

(2)小球离开D点做加速度为D的匀加速直线运动,根据位移时间公式即可求解时间.

解答:

解:(1)小滑块恰好通过最高点,则有:

解得:

从B到C的过程中运用动能定理得:

从A到B的过程中,根据运动学基本公式得:

联立方程解得:a=1.5g

(2)从C到D的过程中运用动能定理得:

解得:

小球从竖直光滑的轨道下落,又到A点时,机械能守恒,则有vA=vB

小球离开D点做加速度为D的匀加速直线运动,根据位移时间公式得:

解得:

答:(1)小球在AB段运动的加速度的大小为1.5g;

(2)小球从D点运动到A点所用的时间为

点评:

本题主要考查了动能定理,运动学基本公式的直接应用,物体恰好通过C点是本题的突破口,这一点要注意把握,难度适中.

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在光滑水平面上质量分别为mA=2 kg、mB=4 kg,速率分别为vA=5 m/s、vB=2 m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞,则

A.它们碰撞后的总动量是18 kg · m/s,方向水平向右

B.它们碰撞后的总动量是2 kg · m/s,方向水平向右

C.它们碰撞后B小球向右运动

 
D.它们碰撞后B小球可能向左运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,轻质杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,当球B运动到最低点时,杆对球B的作用力大小为2mg,已知当地重力加速度为g,求此时:

(1)球B转动的角速度大小;

(2)A球对杆的作用力大小以及方向;

(3)在点O处,轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,一小球质量为m用长为L的悬线固定于O点,在O点正下方处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球,当悬线碰到钉子的瞬间,下列说法错误的是(  )

 

A.

小球的向心加速度突然增大

B.

小球的角速度突然增大

 

C.

小球的速度突然增大

D.

悬线的张力突然增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


长度为L的轻杆,一端固定在O点,另一端固连一小球.现使小球和轻杆在竖直平面内绕杆的固定端O转动,如图甲所示.小球做圆周运动过最高点时,杆与小球间弹力大小用F表示、速度大小用v表示,当小球以不同速度经过最高点时,其F﹣v2图象如图乙所示.则(  )

 

A.

小球的质量为

 

B.

当地的重力加速度大小为

 

C.

v2=c时,小球对杆的弹力方向向上

 

D.

v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


小球两次从同一位置水平抛出,运动轨迹如图所示。轨迹上a、b两点在同一水平线上。设小球从抛出到运动到a、b两点运动的时间分别为t1、t2,则(    ) 

A.t1>t2           B.t1=t2        C.t1<t2                  D.无法判断

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


下列关于地球同步卫星的说法正确的是(    ) 

A.它的周期与地球自转同步,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小 

B.它的周期、高度、速度都是一定的 

C.我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空

D.我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


杯中的水绕竖直中心轴匀速转动,不计水的粘滞阻力,试论证旋转液面稳定时是抛物面。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:


关于曲线运动,下列说法正确的是(    )

A.物体只有受到变力作用才做曲线运动           B.物体做曲线运动时,加速度可能不变

C.所有做曲线运动的物体,动能一定发生改变     D.物体做曲线运动时,有可能处于平衡状态

查看答案和解析>>

同步练习册答案