分析 (1)對小車在最高點A應(yīng)用牛頓第二定律求解;
(2)對小球從靜止到最高點A的運動過程應(yīng)用動能定理求得在A的速度,然后由牛頓第二定律求得支持力,即可由牛頓第三定律求得壓力;
(3)根據(jù)小球不脫離軌道得到運動狀態(tài),然后由動能定理求解.
解答 解:(1)對小車在最高點A應(yīng)用牛頓第二定律可得:mg≤mv2AR,所以,vA≥√gR,即小球在最高點A時的速度至少是√gR;
(2)對小球從靜止到最高點A的運動過程應(yīng)用動能定理可得:mg(h−2R)=12mv2A;
對小球在最高點A應(yīng)用牛頓第二定律可得:N+mg=mv2AR=mg,所以,N=mg;
那么,由牛頓第三定律可得:小球通過最高點A時對軌道的壓力為mg;
(3)不脫離軌道有以下兩種情況:
情況一:小球能夠通過最高點A,那么如(1)對小球在最高點A應(yīng)用牛頓第二定律可得:vA≥√gR,
對小球從起點到最高點A運用動能定理:mg(h1−2R)=12mv2A−0≥12mgR,所以,h1≥2.5R;
情況二:小球在圓心等高以下位置來回擺動,那么由動能定理可得:mgh-mgH=0 得h=H≤R;
綜上可知:h≥2.5R或h≤R時,小車不會脫離軌道;
答:(1)小球在最高點A時的速度至少是√gR;
(2)小球從h=3R處靜止?jié)L下,它通過最高點A時對軌道的壓力為mg;
(3)小球從h≥2.5R或h≤R高的地方釋放才可以讓小球不脫離軌道.
點評 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對物體進行受力分析,求得合外力及運動過程做功情況,然后根據(jù)牛頓定律、動能定理及幾何關(guān)系求解.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 30m | B. | 40m | C. | 50m | D. | 70m |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 3t0時刻的瞬時功率為15F20t0m | |
B. | 3t0時刻的瞬時功率為5F20tm | |
C. | 在t=0到3t0這段時間內(nèi),水平力的平均功率為25F20t06m | |
D. | 在t=0到3t0這段時間內(nèi),水平力的平均功率為23F20t04m |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 最短時間為25s | B. | 最短時間為50s | C. | 最小位移為200m | D. | 最小位移為300m |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 汽車開始減速時的速度8m/s | B. | 汽車中間時刻的瞬時速度為√2m/s | ||
C. | 4s內(nèi)汽車運動的位移是32m | D. | 4s內(nèi)汽車的平均速度4m/s |
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