分析 (1)利用平拋規(guī)律和幾何關(guān)系求出物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度,再對(duì)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)能定理,即可求出小球在C點(diǎn)的動(dòng)能;
(2)從小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理求出小球經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的動(dòng)能,再利用最高點(diǎn)重力恰好提供向心力時(shí)小球經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的速度,進(jìn)而求出小球經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的動(dòng)能,比較兩個(gè)動(dòng)能的大小即可判斷出小球能否經(jīng)過(guò)E點(diǎn).
解答 解:(l)由于小球在B點(diǎn)恰好沒(méi)有能量損失地進(jìn)入圓弧軌道,可知小球的拋物線軌跡和圓弧恰在B點(diǎn)相切,
小球做平拋運(yùn)動(dòng)在B點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角應(yīng)等于圓心角:θ=37°,
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可得:v0=vBcosθ
小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),由動(dòng)能定理有:mgR(l-cosθ)=EKC-12mv2B
解得:EKC=166.25J
(2)小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理有:-μmgxCD-mg•2R=EKE-EKC
解得:EKE=51.25J
小球恰能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)E時(shí),重力提供向心力,則有:mg=mv2R
可得此時(shí)對(duì)應(yīng)的動(dòng)能為:EK=12mv2=25J
因?yàn)椋篍KE>EK,所以小球能夠經(jīng)過(guò)E點(diǎn).
答:(l)小球在C點(diǎn)的動(dòng)能為166.25J;
(2)小球能經(jīng)過(guò)E點(diǎn).
點(diǎn)評(píng) 本題考查豎直平面內(nèi)動(dòng)能定理的綜合運(yùn)用,要知道小球恰好沒(méi)有能量損失地經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的條件是速度與圓弧相切,解題關(guān)鍵是分好過(guò)程,明確每一個(gè)過(guò)程物體的運(yùn)動(dòng)形式,選擇合適的規(guī)律解題,難度不大.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng) | |
B. | 從n=5能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)比n=5能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)輻射出電磁波的速度大 | |
C. | 用能量為10.6eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài) | |
D. | 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),能輻射出無(wú)數(shù)種不同頻率的光子 |
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