如圖,光滑四分之一圓弧的半徑為R,有一質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)自A點從靜止開始下滑到B點,求:
(1)物體到達B點時的速度大;
(2)物體到達B點時對軌道的壓力.
分析:(1)由動能定理可以求出物體滑到B點時的速度;
(2)由牛頓第二定律可以求出物體受到的支持力,由牛頓第三定律可以求出軌道受到的壓力.
解答:解:(1)從A到B過程中,由動能定理得:
mgR=
1
2
mv2-0,則物體到達B點時的速度v=
2gR
;
(2)在B點由牛頓第二定律得:
F-mg=m
v2
R
,解得:F=3mg,
由牛頓第三定律得,物體對軌道的壓力F′=F=3mg;
答:(1)物體到達B點時的速度為
2gR

(2)物體到達B點時對軌道的壓力3mg.
點評:熟練應(yīng)用動能定律、牛頓第二定律即可正確解題,本題難度不大,是一道基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示的光滑軌道固定在豎直平面內(nèi),AB是豎直直桿,BEC是半徑為R的半圓,CD是半徑為
R2
的四分之一圓,B、C處均平滑連接,BC水平.現(xiàn)將質(zhì)量為m的小環(huán)從圖示O點由靜止釋放,小環(huán)沿軌道運動,從最高點D拋出后恰能經(jīng)過B點.求:
(1)小環(huán)經(jīng)過D點的速度大;
(2)O點離軌道D點的高度h;
(3)在E點軌道對小環(huán)作用力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(9分)如圖所示的光滑軌道固定在豎直平面內(nèi),AB是豎直直桿,BEC是半徑為R的半圓,CD是直徑為R四分之一圓,B、C處均平滑連接,BC水平,F(xiàn)將質(zhì)量為m的小環(huán)從圖示O點由靜止釋放,小環(huán)沿軌道運動,從最高點D拋出后恰能經(jīng)過B點。求:

(1)小環(huán)經(jīng)過D點的速度大小;

(2)O點離軌道D點的高度h;

(3)在E點軌道對小環(huán)作用力的大小。

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