如圖所示,橫截面半徑為r的圓柱體固定在水平地面上.一個質(zhì)量為m的小滑塊P從截面最高點(diǎn)A處以v0=
2rg
5
滑下.不計(jì)任何摩擦阻力.
(1)試對小滑塊P從離開A點(diǎn)至落地的運(yùn)動過程做出定性分析;
(2)計(jì)算小滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率和落地時(shí)的瞬時(shí)速率.
下面是某同學(xué)的一種解答:
(1)小滑塊在A點(diǎn)即離開柱面做平拋運(yùn)動,直至落地.
(2)a、滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率為v0=
2rg
5

b、由:
1
2
mv02+mg2r=
1
2
mvt2
得:
落地時(shí)的速率為vt=
22rg
5

你認(rèn)為該同學(xué)的解答是否正確?若正確,請說明理由.若不正確,請給出正確解答.
分析:(1)該同學(xué)分析是錯誤的.小滑塊在A點(diǎn)并不是立即離開柱面做平拋運(yùn)動,直至落地,因?yàn)橐x開柱面,小滑塊的速度至少為
gr
.再分析小滑塊的運(yùn)動情況.
(2)滑塊沿柱面并不是做勻速圓周運(yùn)動,應(yīng)根據(jù)向心力和機(jī)械能守恒結(jié)合求解落地速度.
解答:解:(1)這位同學(xué)對過程的分析錯誤,物塊先沿著圓柱面加速下滑,然后離開圓柱面做斜下拋運(yùn)動,離開圓柱面時(shí)的速率不等于v0. 
(2)a、設(shè)物塊離開圓柱面時(shí)的速率為v,則有
  mgcosθ=m
v2
r

根據(jù)機(jī)械能守恒得:mgr(1-cosθ)=
1
2
mv2-
1
2
mv02

解得:v=
4rg
5

b、由:
1
2
mv02+mg2r=
1
2
mvt2
得:
落地時(shí)的速率為vt=
22rg
5

答:(1)這位同學(xué)對過程的分析錯誤,物塊先沿著圓柱面加速下滑,然后離開圓柱面做斜下拋運(yùn)動,離開圓柱面時(shí)的速率不等于v0
(2)a、滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率為
4rg
5
.b、落地時(shí)的速率為
22rg
5
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵要分析滑塊的運(yùn)動過程,抓住臨界條件是分析的關(guān)鍵,再運(yùn)用牛頓第二定律和機(jī)械能守恒進(jìn)行求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,橫截面半徑為r的圓柱體固定在水平地面上.一個質(zhì)量為m的小滑塊P從截面最高點(diǎn)A處以v0=
2rg
5
滑下.不計(jì)任何摩擦阻力.
(1)試對小滑塊P從離開A點(diǎn)至落地的運(yùn)動過程做出定性分析;
(2)計(jì)算小滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率和落地時(shí)的瞬時(shí)速率.

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科目:高中物理 來源:2012屆太原五中高三第一學(xué)期月考物理試題 題型:計(jì)算題

如圖所示,橫截面半徑為r的圓柱體固定在水平地面上。一個質(zhì)量為m的小滑塊P從截面最高點(diǎn)A處以滑下。不計(jì)任何摩擦阻力。

(1)試對小滑塊P從離開A點(diǎn)至落地的運(yùn)動過程做出定性分析;

(2)計(jì)算小滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率和落地時(shí)的瞬時(shí)速率。

 

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

 如圖所示,橫截面半徑為r的圓柱體固定在水平地面上。一個質(zhì)量為m的小滑塊P從截面最高點(diǎn)A處以滑下。不計(jì)任何摩擦阻力。

(1)試對小滑塊P從離開A點(diǎn)至落地的運(yùn)動過程做出定性分析;

(2)計(jì)算小滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率和落地時(shí)的瞬時(shí)速率。

下面是某同學(xué)的一種解答:

(1)   小滑塊在A點(diǎn)即離開柱面做平拋運(yùn)動,直至落地。

(2)   a、滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率為。

b、由:  得:

落地時(shí)的速率為    

你認(rèn)為該同學(xué)的解答是否正確?若正確,請說明理由。若不正確,請給出正確解答。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:2005-2006學(xué)年上海市靜安區(qū)高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,橫截面半徑為r的圓柱體固定在水平地面上.一個質(zhì)量為m的小滑塊P從截面最高點(diǎn)A處以滑下.不計(jì)任何摩擦阻力.
(1)試對小滑塊P從離開A點(diǎn)至落地的運(yùn)動過程做出定性分析;
(2)計(jì)算小滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率和落地時(shí)的瞬時(shí)速率.
下面是某同學(xué)的一種解答:
(1)小滑塊在A點(diǎn)即離開柱面做平拋運(yùn)動,直至落地.
(2)a、滑塊P離開圓柱面時(shí)的瞬時(shí)速率為
b、由:得:
落地時(shí)的速率為
你認(rèn)為該同學(xué)的解答是否正確?若正確,請說明理由.若不正確,請給出正確解答.

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