有一個(gè)固定豎直放置的圓形軌道，半徑為R，由左右兩部分組成。如圖所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的。現(xiàn)在最低點(diǎn)A給一質(zhì)量為m的小球一個(gè)水平向右的初速度v0，使小球沿軌道恰好能過最高點(diǎn)B，且又能沿BFA回到A點(diǎn)，回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）小球的初速度v0大小;
（2）小球沿BFA回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
（3）小球由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功。

（1）（2）（3）mgR 

解析試題分析：⑴對(duì)小球由AEB恰好通過B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律：
，    
根據(jù)動(dòng)能定理 ：
解得： 
⑵由于回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為4mg
根據(jù)牛頓第二定律：，
⑶小球由B經(jīng)F回到A的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

解得： Wf =mgR
考點(diǎn)：此題考查牛頓第二定律及動(dòng)能定理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，豎直光滑四分之三圓軌道BCD固定在水平面AB上，軌道圓心為O，半徑R=1m，軌道最低點(diǎn)與水平面相切于B點(diǎn)，C為軌道最高點(diǎn)，D點(diǎn)與圓心O等高．一質(zhì)量的小物塊，從水平面上以速度豎直向上拋出，物塊從D點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，最終停在A點(diǎn)，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0．4，取.求：

（1）物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度；(可以保留根式)   
（2）物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大�。�
（3）物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間及A、B間的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f。 輕桿向右移動(dòng)不超過 時(shí)，裝置可安全工作。 一質(zhì)量為m 的小車若以速度 撞擊彈簧，可使輕桿向右移動(dòng)了。輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)小車與地面的摩擦。

（1）若彈簧勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量
（2）求小車離開彈簧瞬間的速度V
（3）在輕桿運(yùn)動(dòng)的過程中，試分析小車的運(yùn)動(dòng)是不是勻變速運(yùn)動(dòng)？如果不是請(qǐng)說明理由，如果是請(qǐng)求出加速度a 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，飛行員的質(zhì)量為m=60kg，重力加速度為g=10m/s2，他駕駛飛機(jī)在豎直平面內(nèi)做翻筋斗的圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)飛機(jī)飛到最高點(diǎn)時(shí)速度為，飛行員對(duì)機(jī)座的壓力恰好為零，則軌道半徑R=      m，若飛機(jī)飛到最低點(diǎn)時(shí)速度為，飛行員對(duì)機(jī)座的壓力N=        N。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平飛出(g取10m/s2)．求：

（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功；
（2）小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大��；
（3）小滑塊著地時(shí)的速度大小和方向�！�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，光滑的圓弧AB，半徑，固定在豎直平面內(nèi)。一輛質(zhì)量為M=2kg的小車處在水平光滑平面上，小車的表面CD與圓弧在B點(diǎn)的切線重合，初始時(shí)B與C緊挨著，小車長L=1m，高H=0.2m�，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），自圓弧上的A點(diǎn)從靜止開始釋放，滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后沖上小車，帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊與小車分離時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)了，此時(shí)小車的速度為。求

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；
（2）滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）滑塊與小車分離時(shí)的速度；
（4）滑塊著地時(shí)與小車右端的水平的距離；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，均可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體A、B、C穿在豎直固定的光滑絕緣輕桿上，A與B緊靠在一起（但不粘連），C緊貼著絕緣地板，質(zhì)量分別為MA=2.32kg，MB=0.20kg，MC=2.00kg，其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB = +4.0×10-5C，qC =+7.0×10-5C，且電量都保持不變，開始時(shí)三個(gè)物體均靜止。現(xiàn)給物體A施加一個(gè)豎直向上的力F，若使A由靜止開始向上作加速度大小為a=4.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則開始需給物體A施加一個(gè)豎直向上的變力F，經(jīng)時(shí)間t 后， F變?yōu)楹懔ΑＲ阎猤=10m/s2，靜電力恒量k=9×109N·m2/c2，

求：（1）靜止時(shí)B與C之間的距離；
（2）時(shí)間t的大��；
（3）在時(shí)間t內(nèi)，若變力F做的功WF=53.36J，則B所受的電場(chǎng)力對(duì)B做的功為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車做騰躍特技表演是一種刺激性很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目．如圖所示，AB是水平路面，BC是半徑為20m的圓弧，CDE是一段曲面．運(yùn)動(dòng)員駕駛功率始終是P＝1.8kW的摩托車在AB段加速，到B點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大vm＝20m/s，再經(jīng)t＝13s的時(shí)間通過坡面到達(dá)E點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后水平飛出．已知人和車的總質(zhì)量m＝180kg，坡頂高度h＝5m，落地點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離s＝16m，重力加速度g＝10m/s2．如果在AB段摩托車所受的阻力恒定，求：

⑴AB段摩托車所受阻力的大��；
⑵摩托車過B點(diǎn)時(shí)受到地面支持力的大��；
⑶摩托車在沖上坡頂?shù)倪^程中克服阻力做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

用一根細(xì)線系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知小球通過圓周最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)，繩上受到的拉力之差為36N，求小球的質(zhì)量。（取g = 10m/s2）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案