如圖所示,弧形軌道的下端與半徑為R的圓軌道平滑連接。現(xiàn)在使小球從弧形軌道上端距地面2R的A點(diǎn)由靜止滑下,進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng),軌道摩擦不計(jì)。試求:

  (1)小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小;

  (2)小球在最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大;

  (3)小球在某高處脫離圓軌道后能到達(dá)的最大高度。

⑴小球從A到B的過程中,由動(dòng)能定理得

                2分

                 1分  

⑵在B點(diǎn),由牛頓第二定律得

                2分  

                  1分  

⑶設(shè)小球在C點(diǎn)(OC與豎直方向的夾角為)脫離圓軌道,則在C點(diǎn)有

                   2分

小球從A到C的過程中,由機(jī)械能守恒定律得

              2分

由③④得:

        

設(shè)小球離開圓軌道后能到達(dá)的最大高度h處為D點(diǎn),從A到D點(diǎn)的過程中由機(jī)械能守恒定律得

           3分

解得:                   1分 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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hc
E2-E1
hc
E2-E1
(真空中光速c,普朗克常數(shù)h)
(2)盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程:
 
14
7
N
+
4
2
He→
817O+11H.
817O+11H.

(3)如圖所示,弧形軌道與水平軌道平滑連接,軌道每處都是光滑的,且水平部分足夠長(zhǎng).質(zhì)量為m1的A球由靜止從弧形軌道滑下,在水平軌道與質(zhì)量為m2的B球發(fā)生彈性對(duì)心碰撞.要使兩球能發(fā)生第二次碰撞,兩球質(zhì)量應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?

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A.h<R時(shí),h越大,小球滑過M點(diǎn)后能達(dá)到的最大高度越高

B.R < h<2R時(shí),小球滑過M點(diǎn)后能達(dá)到的最大高度為h

C. h>2R時(shí),小球一定能經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)N

D.h=R時(shí),小球滑過M點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力等于其重力的3

 

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試求:

(1)小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小;

(2)小球在最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大;

(3)小球在某高處脫離圓軌道后能到達(dá)的最大高度。

 

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