(12分)如圖所示,質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點的小球以一定初速度沿桌子邊緣水平飛出,下落高度h=0.8m后恰好沿A點的切線方向進入豎直放置的半徑R=1m的光滑圓軌道ABC,空氣阻力不計,取g=10m/s2,sin53°=0.8,求:

(1)小球運動到A點時速度的大小
(2)小球?qū)壍繠點的壓力

(1)5m/s(2)43N ,方向豎直向下

解析試題分析:(1)小球從桌面到A的過程中,根據(jù)運動的分解,在豎直方向上有V2y=2gh  (2分)
根據(jù)幾何關系知:sin530=Vy/VA (2分)
聯(lián)立解得:VA=5m/s   (2分)
(2)小球從A到B根據(jù)動能定理得:
mgR(1—cos530)=mV2B/2—mV2A/2     (2分)
小球到B點時根據(jù)牛頓第二定律有:FN—mg=mV2/R   (2分)
有牛頓第三定律有對軌道的壓力為FN= FN=43N   方向豎直向下  (2分)
考點:考查了運動的合成與分解,牛頓第二定律,動能定理

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,水平放置的旋轉(zhuǎn)平臺上有一質(zhì)量m=2kg的小物塊,物塊與轉(zhuǎn)軸間系有一勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧。當旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω在2rad/s至4rad/s之間時物塊可與平臺一起轉(zhuǎn)動而無相對滑動,此時物塊到轉(zhuǎn)軸間的距離R=50cm。據(jù)此可判斷平臺表面__________,(選填“一定光滑”、“一定不光滑”或“光滑和不光滑均可能”);輕質(zhì)彈簧的原長為________cm。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩段長均為L的輕質(zhì)線共同系住一個質(zhì)量為m的小球,另一端分別固定在等高的A,B兩點,A,B兩點間距也為L,今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當小球到達最高點的速率為v時,兩段線中張力恰好均為零,若小球到達最高點速率為2v。則此時每段線中張力為多少?(重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形導軌在B點平滑連接,導軌半徑為R,一個質(zhì)量m的小物塊在A點以v0=3的速度向B點運動,如圖所示, AB=4R,物塊沿圓形軌道通過最高點C后做平拋運動,最后恰好落回出發(fā)點A。( g取10 m/s2),求:

(1) 物塊在C點時的速度大小vC;
(2) 物塊在C點處對軌道的壓力大小FN;
(3) 物塊從B到C過程阻力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,讓質(zhì)量m=5.0kg的擺球由圖中所示位置A從靜止開始下擺,擺至最低點B點時恰好繩被拉斷。已知擺線長L=1.6m,懸點O與地面的距離OC=4.0m。若空氣阻力不計,擺線被拉斷瞬間小球的機械能無損失。(g取10 m/s2)求:

(1)擺線所能承受的最大拉力T;
(2)擺球落地時的動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示的水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直軸OO′旋轉(zhuǎn),盤上水平桿上穿著兩個質(zhì)量均為m=2kg的小球A和B,F(xiàn)將A和B分別置于距軸rA=0.5m和rB=1m處,并用不可伸長的輕繩相連。已知兩球與桿之間的最大靜摩擦力都是fm=1N。試分析轉(zhuǎn)速ω從零緩慢逐漸增大(短時間內(nèi)可近似認為是勻速轉(zhuǎn)動),兩球?qū)S保持相對靜止過程中,在滿足下列條件下,ω的大小。

(1)繩中剛要出現(xiàn)張力時的ω1;
(2)A、B中某個球所受的摩擦力剛要改變方向時的ω2,并指明是哪個球的摩擦力方向改變;
(3)兩球?qū)S剛要滑動時的ω3。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD兩部分組成,其中AB部分為光滑的圓弧,AOB=37o,圓弧的半徑R=0.5m;BD部分水平,長度為0.2m,C為BD的中點,F(xiàn)有一質(zhì)量m=lkg,可視為質(zhì)點的物塊從A端由靜止釋放,恰好能運動到D點。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)物塊運動到B點時,對工件的壓力大;
(2)為使物塊恰好運動到C點靜止,可以在物塊運動到B點后,對它施加一豎直向下的恒力F,F(xiàn)應為多大?
(3)為使物塊運動到C點時速度為零,也可先將BD部分以B為軸向上轉(zhuǎn)動一銳角,應為多大?(假設物塊經(jīng)過B點時沒有能量損失)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,勁度系數(shù)k=20.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧右端固定在足夠長的水平桌面上,左端系一質(zhì)量為M=2.0kg的小物體A,A左邊所系輕細線繞過輕質(zhì)光滑的定滑輪后與輕掛鉤相連。小物塊A與桌面的動摩擦因數(shù)μ=0.15,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的物體B掛在掛鉤上并用手托住,使滑輪右邊的輕繩恰好水平伸直,此時彈簧處在自由伸長狀態(tài)。釋放物體B后系統(tǒng)開始運動,取g=10m/s2

(1)求剛釋放時物體B的加速度a;
(2)求小物塊A速度達到最大時彈簧的伸長量x1
(3)已知彈簧彈性勢能,x為彈簧形變量,求整個過程中小物體A克服摩擦力年做的總功W。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量M=4kg的平板小車停在光滑水平面上,車上表面高h1=1.6m.水平面右邊的臺階高h2=0.8m,臺階寬l=0.7m,臺階右端B恰好與半徑r=5cm的光滑圓弧軌道連接,B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=53°,在平板小車的A處,質(zhì)量m1=2kg的甲物體和質(zhì)量m2=1kg的乙物體緊靠在一起,中間放有少量炸藥(甲、乙兩物體都可以看作質(zhì)點).小車上A點左側表面光滑,右側粗糙且動摩擦因數(shù)為μ=0.2.現(xiàn)點燃炸藥,炸藥爆炸后兩物體瞬間分開,甲物體獲得水平初速度5m/s向右運動,離開平板車后恰能從光滑圓弧軌道的左端B點沿切線進入圓弧軌道.已知車與臺階相碰后不再運動(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:

(1)炸藥爆炸使兩物塊增加的機械能E;
(2)物塊在圓弧軌道最低點C處對軌道的壓力F;
(3)平板車上表面的長度L和平板車運動位移s的大。

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