如圖所示,ABDO是處于豎直平面內(nèi)的固定光滑軌道,AB是半徑為R=15m的圓周軌道,半徑OA處于水平位置,BDO是半徑為 r =7.5m的半圓軌道,D為BDO軌道的中點(diǎn)。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由下落,沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于重力的倍。g取10m/s2。求:

小題1: H的大小。
小題2:說明此球能否達(dá)到BDO軌道的O點(diǎn),
小題3:小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度大小是多少?

小題1:10m
小題2:能
小題3:
:(1)設(shè)小球通過D點(diǎn)的速度為v,則有:m=F=mg
小球從P點(diǎn)落下直到沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)的過程中,機(jī)械能守恒,有mg(H+)=mv2
可得高度H=R=10m
(2)設(shè)小球能夠沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的最小速度為vc,有m=mg
小球至少應(yīng)從Hc高處落下,mgHC=mvC2  解得HC=由H>HC,小球可以通過O點(diǎn).
(3)小球由H落下通過O點(diǎn)的速度為v0==14.1m/s
小球通過O點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球經(jīng)時(shí)間t落到AB圓弧軌道上,有x=v0t    y=gt2
且x2+y2=R2     可解得時(shí)間t="1s" (另解舍棄)落到軌道上速度的大小v==17.3m/s
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

光滑的水平面上固定著一個(gè)螺旋形光滑水平軌道,俯視如圖所示。一個(gè)小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,則軌道對(duì)小球做_______(填“正功”、“負(fù)功”或“不做功”),小球的線速度_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,是滑雪運(yùn)動(dòng)的示意圖;┱邚點(diǎn)出發(fā),不斷加速到點(diǎn),保持勻速到點(diǎn),減速滑到點(diǎn)飛出。場(chǎng)地的兩側(cè)是圓弧,已知段是水平地面。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員與滑雪板的質(zhì)量為,滑雪板與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中,所受的最大滑動(dòng)摩擦力為,關(guān)于的大小和作用位置,下列說法正確的是:
 
A.,作用在水平地面上
B.,作用在左側(cè)圓弧上的某點(diǎn)
C.,作用在右側(cè)圓弧上的最低點(diǎn)
D.,作用在左側(cè)圓弧上的最低點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如下圖所示,水平傳送帶AB的右端與豎直內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9”形固定軌道相接,鋼管內(nèi)徑很小,傳送帶的運(yùn)行速度為,將質(zhì)量的可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放到傳送帶A端,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=12.0m,“9”字全高H=0.8m,“9”字上半部分圓弧半徑為R=0.2m,滑塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)為0.3,重力加速度g=10m/,試求:
小題1:滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間
小題2:滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道作用力的大小和方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn),O為圓弧圓心,D為圓弧最低點(diǎn).斜面體ABC固定在地面上,頂端B安裝一定滑輪, 一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過定滑輪(不計(jì)滑輪摩擦)分別連接小物塊P、Q (兩邊細(xì)繩分別與對(duì)應(yīng)斜面平行),并保持P、Q兩物塊靜止.若PC間距為L(zhǎng)1=0.25m,斜面MN足夠長(zhǎng),物塊P質(zhì)量m1= 3kg,與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù),求:( sin37°=0.6,cos37°=0.8)

小題1:小物塊Q的質(zhì)量m2;
小題2:燒斷細(xì)繩后,物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;
小題3:物塊P第一次過M點(diǎn)后0.3s到達(dá)K點(diǎn),則 MK間距多大;  
小題4:物塊P在MN斜面上滑行的總路程.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的討論,正確的有   (   )
A.運(yùn)動(dòng)員在跑道轉(zhuǎn)彎時(shí),主要靠地面的支持力提供向心力
B.用細(xì)繩拴住的小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),一定是細(xì)繩的拉力提供向心力
C.在繞地球沿圓周軌道自由飛行的飛船內(nèi),宇船員處于完全失重狀態(tài),是萬有引力全部提供向心力。
D.洗衣機(jī)脫水旋轉(zhuǎn)時(shí),可把衣物中的水分甩出,是水分受到的向外運(yùn)動(dòng)的力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,有一長(zhǎng)為R的細(xì)線,細(xì)線的一端固定在O點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求:
小題1:小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA;
小題2:小球通過最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力;
小題3:小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂,小球落到水平地面時(shí)到C點(diǎn)的距離若相等,則OC間距離L等于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn),如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí).繩b被燒斷,同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng),則(      )
A.小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.在繩被燒斷瞬間,a繩中張力突然增大
C.若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
D.若角速度ω較大,小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在一段半徑為R=15m的圓弧形水平彎道上,已知彎道路面對(duì)汽車輪胎的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍,則汽車順利拐彎時(shí)的最大速度是_________m/s(g取10m/s2)

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同步練習(xí)冊(cè)答案