9.如圖所示,一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC,其半徑R=0.5m,軌道在C處與光滑的水平地面相切,在地面上給一物體一初速度v0,使它沿CBA運(yùn)動(dòng),且通過A點(diǎn)水平飛出,求水平初速度v0需滿足什么條件?(g取10m/s2

分析 物體在A點(diǎn)的速度最小的時(shí)候,重力恰好作為向心力,計(jì)算在A點(diǎn)的動(dòng)能的大小,對(duì)全程根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算初速度的大。

解答 解:物體在A點(diǎn)時(shí),重力恰好作為向心力,即:mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
從開始運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可得:
-mg×2R=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02
聯(lián)立解得:v0=$\sqrt{5gR}$=5m/s.
所以水平初速度v0需要大于等于5m/s.
答:水平初速度v0需要大于等于5m/s.

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,解題時(shí)注意過程分析,找出各過程可用的物理規(guī)律及聯(lián)系,應(yīng)用所學(xué)規(guī)律求解即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

19.某學(xué)習(xí)小組測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),將長(zhǎng)木板B置于水平面上,物塊A置于B板上,一輕彈簧秤右端固定,左端掛鉤與A相連,彈簧秤水平,已知物塊A的質(zhì)量為0.8kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2.用水平力F向左拉木板B,使其向左運(yùn)動(dòng),彈簧秤的放大情況如圖所示,其讀數(shù)為2.60N,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.332(保留三位有效數(shù)字),木板B運(yùn)動(dòng)過程中,不需要(填“需要”或“不需要”)勻速直線運(yùn)動(dòng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.如圖所示,豎直放置的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,缸內(nèi)氣體高度為2h.現(xiàn)在活塞上緩慢添加砂粒,直至缸內(nèi)氣體的高度變?yōu)閔.然后再對(duì)氣缸緩慢加熱,讓活塞恰好回到原來(lái)位置.已知大氣壓強(qiáng)為p0,大氣溫度均為T0,重力加速度為g,不計(jì)活塞與氣缸間摩擦.求:
(1)所添加砂粒的總質(zhì)量;
(2)活塞返回至原來(lái)位置時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.物理學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)來(lái)探究自然界的物理規(guī)律,為人類的科學(xué)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn).下列符合物理史實(shí)的是( 。
A.法拉第通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,首先發(fā)現(xiàn)電與磁存在聯(lián)系
B.伽利略最先把科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理方法相結(jié)合,否認(rèn)了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
C.卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量出了萬(wàn)有引力常量,牛頓在此基礎(chǔ)上提出了萬(wàn)有引力定律
D.開普勒用了20年時(shí)間觀測(cè)記錄行星的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.如圖為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化至狀態(tài)c的兩條途徑,若經(jīng)過abc過程實(shí)現(xiàn),需吸收了410J的熱量,并對(duì)外做功280J,若經(jīng)過adc過程實(shí)現(xiàn),氣體需對(duì)外做功70J,求:
①經(jīng)過abc過程實(shí)現(xiàn)時(shí),氣體內(nèi)能的增量;
②經(jīng)過adc過程實(shí)現(xiàn)時(shí),氣體傳遞的熱量是多少,是吸熱還是放熱?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.如圖所示,物體A的質(zhì)量為m,受到推力F的作用,靠在光滑的豎直墻上,物體保持靜止,則下列說法正確的是(  )
A.物體A受到4個(gè)力作用B.mg=Fcosθ
C.物體A對(duì)墻的壓力為FcosθD.撤去F后,物體A做自由落體運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.利用計(jì)算機(jī)可以對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行精細(xì)的分析.如圖甲所示,水平地面上一根輕質(zhì)彈簧左端固定,右端有一質(zhì)量m=4kg的物體與彈簧緊靠(不栓接).用該物體將彈簧壓縮一定程度后由靜止釋放.釋放時(shí)刻t=0,計(jì)算機(jī)描繪出物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.圖乙中OAB段為曲線,A為最高點(diǎn),BC段為直線.由計(jì)算機(jī)得知圖線的OA段與t軸圍成的圖形面積s1=0.20m,OABC與t軸圍成的面積s=0.45m.取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)物體與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)該彈簧的勁度系數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,在光滑的水平桌面上,一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線,一端系有一個(gè)質(zhì)量為0.16kg的小球,拉住線的另一端,使在桌面上球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加,當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的2倍時(shí),細(xì)線斷開,線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時(shí)大30N.求:(g=l0m/s2
(1)線斷開前的瞬間,線受到的拉力大小;
(2)線斷開的瞬間,小球運(yùn)動(dòng)的線速度;
(3)如果小球沿與桌邊線成某一銳角飛出后,其落地點(diǎn)距桌邊線的水平距離為1m,桌面高出地面0.8m,則小球離開桌面時(shí),速度方向與桌邊線的夾角為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖所示,有一質(zhì)量為m=1.0kg的滑塊從光滑曲面軌道頂點(diǎn)A由靜止滑至粗糙的水平面的C點(diǎn)而停止.曲面軌道頂點(diǎn)離地面高度為H=0.8m.已知
滑塊與水平面之間的摩擦因數(shù)μ=0.4,問:
(1)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是多少?
(2)BC間的距離為多少?

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