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(17分)如图所示,质量 m=2 kg 的小球以初速度 v0沿光滑的水平面飞出后,恰好无碰撞地进入光滑的圆弧轨道,其中圆弧 AB 对应的圆心角θ=53°,圆半径 R=0.5 m.若小球离开桌面运动到 A 点所用时间t=0.4 s . (sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10 m/s2)

(1)求小球沿水平面飞出的初速度 v0的大小?
(2)到达 B 点时,求小球此时对圆弧的压力大小?
(3)小球是否能从最高点 C 飞出圆弧轨道,并说明原因.
(1)3m/s          (2)136N           (3) 能

试题分析:(1)小球离开桌面后做平抛运动

根据几何关系可知,解得
(2)小球到达A点时的速度
从A到B过程中满足机械能守恒,
到达B点时,
整理得:N=136N
(3)小球从B到C点过程中满足机械能守恒,
,代入数据得
因此小球不脱离轨道,能从C点飞出
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

如图所示,固定曲面AC是一段半径为4.0米的光滑圆弧形成的,圆弧与水平方向相切于A点,AB=10cm,现将一小物体先后从圆弧顶端C和中点D处由静止释放,到达曲面低端时速度分别为v1和v2,所需时间为t1和t2,以下说法正确的是(    )
A.v1 > v2 , t1= t2B.v1 > v2 , t1 > t2
C.v1 < v2 , t1= t2D.v1 < v2 , t1 > t2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图在光滑轨道oa的a端分别连接半径相同的光滑圆弧,其中图A是圆弧轨道ab,b点切线水平;图B是圆弧轨道ac,c点切线竖直;图C是光滑圆管道,中心线的最高点d切线水平,管内径略比小球直径大:图D是小于的圆弧轨道,a点切线水平,   o、b、d在同一水平线上,所有轨道都在同一竖直平面内,一个可以看成质点的小球分别从o点静止下滑,不计任何能量损失,下列说法正确的是( )

A、图A、图B、图C中的小球都能达到O点的同一高度
B、图B、图C中的小球能到达O点的同一高度
C、图C中的小球到达和O点等高的d点时对外轨道的压力等于小球重力
D、图D中的小球到达最高点时速度为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(6分)如下图所示,在光滑的水平面上有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B一样高,现让小滑块m从A点静止下滑,则(  )

A.m恰能达到小车上的B点
B.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动
C.m从A到B的过程中小车一直向左运动,m到达B的瞬间,M速度为零
D.M和m组成的系统机械能守恒,动量守恒
E.m从A到C的过程中,M运动的位移为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

结合下图,关于机械能守恒说法正确的是:(忽略空气阻力)
A.将箭搭在弦上,拉弓的整个过程,弓和箭组成的系统机械能守恒
B.在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车,过山车机械能守恒
C.在一根细线的中央悬挂着一物体,双手拉着细线慢慢分开的过程中,物体机械能守恒
D.将内有弹簧的圆珠笔的笔帽抵在桌面,放手后圆珠笔弹起的过程,笔的机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)航天员在月球表面完成了如下实验:如图所示,在月球表面固定一竖直光滑圆形轨道,在轨道内的最低点,放一可视为质点的小球,当给小球水平初速度v0时,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆形轨道半径为r,月球的半径为R 。若在月球表面上发射一颗环月卫星,求最小发射速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2011年11月3日,“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与“神州九号”第二次交会对接.变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的轨道半径分别为,对应的角速度和向心加速度分别为,则有(   )
A.
B.
C.变轨后的“天宫一号”比变轨前动能增大了,机械能增加了
D.在正常运行的“天宫一号”内,体重计、弹簧测力计、天平都不能使用了

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为2 kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,拉力做的功W随物体的位移x变化的关系如图所示.取重力加速度g=10 m/s2,则  (  )
A.x=0至x=3 m的过程中,物体的加速度是2.5 m/s2
B.x=6 m时,拉力的功率是6 W
C.x=9 m时,物体的速度是3 m/s
D.x=3 m至x=9 m过程中,合力做的功是12 J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2 R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
(3)小球A与小球B球碰撞前瞬间对轨道的压力多大?方向如何?

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