如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑R=5m的四分之一粗糙圓弧軌道與一傾角為θ=37°的斜面相連，現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.9kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從圓弧軌道頂端A點(diǎn)由靜止滑下，至軌道底端B點(diǎn)時(shí)水平飛出，最后剛好落到斜面底端C處，已知斜面頂端至地面高h(yuǎn)=5m，取g=10m/s2、sin37．=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）小球?qū)A弧軌道底端B點(diǎn)的壓力
（2）小球從圓弧軌道頂端A點(diǎn)滑到底端B點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功．
（1）設(shè)小球從圓弧軌道底端B點(diǎn)水平滑出后以v0的水平初速做平拋運(yùn)動，位移為x，則有：
x=v0t…①
h=
1
2
gt2…②
tanθ=
h
x
=
gt
2v0
…③
設(shè)小球在圓弧軌道底端B點(diǎn)受到支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律得：
FN-mg=m
v02
R
…④
根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)A弧軌道底端B點(diǎn)的壓力為：FN′=FN
聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得：FN′=17N…⑤
（2）設(shè)小球從圓弧軌道頂端A點(diǎn)滑到B點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功為Wf，由動能定理有：
mgR-Wf=
1
2
mv02…⑥
代入數(shù)據(jù)解得：Wf=25J…⑦
答：（1）小球?qū)A弧軌道底端B點(diǎn)的壓力為17N；
（2）小球從圓弧軌道頂端A點(diǎn)滑到底端B點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功為25J．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，為工廠中的行車示意圖，設(shè)鋼絲長4m，用它吊著質(zhì)量為20kg的鑄件，行車以2m/s的速度勻速行駛，當(dāng)行車突然剎車停止運(yùn)動時(shí)，鋼絲中受到的拉力大小為(g＝10 m/s2)
A．250NB．220NC．200ND．180N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖6—8—30所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為r，物體A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體B相連，B與A質(zhì)量相同，物體A與盤間的最大靜摩擦力是壓力的μ倍，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度在什么范圍內(nèi)，物體A才能隨盤轉(zhuǎn)動？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

乘坐如圖所示游樂園的過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動.下列說法正確的是（   ）
A．車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，若沒有保險(xiǎn)帶，人一定會掉下去
B．人在最高點(diǎn)時(shí)對座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mg
C．人在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等
D．人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力大于mg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，V形細(xì)桿AOB能繞其對稱軸OO′轉(zhuǎn)動，OO′沿豎直方向，V形桿的兩臂與轉(zhuǎn)軸間的夾角均為α=45°．兩質(zhì)量均為m=0.1kg的小環(huán)，分別套在V形桿的兩臂上，并用長為l=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的輕質(zhì)細(xì)線連結(jié)，環(huán)與臂間的最大靜摩擦力等于兩者間彈力的0.2倍．當(dāng)桿以角速度ω轉(zhuǎn)到時(shí)，細(xì)線始終處于水平狀態(tài)，取g=10m/s2．
（1）求桿轉(zhuǎn)動角速度的最小值ωmin；
（2）將桿的角速度從（1）問中求得的最小值開始緩慢增大，直到細(xì)線斷裂，求細(xì)線斷裂時(shí)轉(zhuǎn)動的角速度ωm；
（3）求角速度從ωmin增大到ωm的過程中桿對每個環(huán)所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一輛質(zhì)量m=2.0×103kg的汽車，經(jīng)過半徑r=50m的水平彎路．則：
（1）當(dāng)汽車的速率v=10m/s時(shí)，需要的向心力為多大？
（2）若汽車輪胎與路面間的最大靜摩擦力Fm=1.2×104N，為了使這輛車通過此段彎路時(shí)不發(fā)生側(cè)滑，行駛速率的極限為多大？
（3）試分析，在F1方程式賽車中，如果僅從安全角度考慮，轉(zhuǎn)彎時(shí)賽車手應(yīng)選擇內(nèi)側(cè)車道還是外側(cè)車道？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角為2θ，若要小球離開錐面，則小球的角速度至少為多少？（重力加速度為g）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

一輕桿下端固定一個質(zhì)量為M的小球，上端連在軸上，并可繞軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，不計(jì)一切阻力，當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)，獲得一個水平的瞬時(shí)速度v0，剛好能到達(dá)最高點(diǎn)，若小球在最低點(diǎn)獲得的瞬時(shí)速度v0不斷增大，則可知（　�。�
A．小球在最高點(diǎn)對桿的作用力不斷增大
B．小球在最高點(diǎn)對桿的作用力先減小后增大
C．小球在最低點(diǎn)對桿的作用力不斷增大
D．小球在最低點(diǎn)對桿的作用力先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


⑴機(jī)器皮帶輪邊緣上某一點(diǎn)的線速度和向心加速度大��；
⑵機(jī)器皮帶輪上A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為0.l m，一個質(zhì)量為1 kg的物體放置在A點(diǎn)隨輪一起轉(zhuǎn)動（沒有滑動），物體受到的向心力有多大?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案