分析 (1)設(shè)第一次小車運動到B點的速度大小為vB,根據(jù)牛頓第二定律及牛頓第三定律求出B點速度,小車從A點運動到B點的過程機械能守恒,以B點位置為重力勢能零點,求出高度;
(2)設(shè)小車在圓軌道最高點的速度為vC,重力提供向心力,此時根據(jù)向心力公式求出C點速度,設(shè)小車在右半圓軌道上克服阻力做功Wf,對小車從B點運動到C的點過程,根據(jù)動能定理求出Wf,對小車從B點運動到C點再回到B點的過程,根據(jù)動能定理與牛頓第二定律可以求出壓力.
解答 解:(1)設(shè)第一次小車運動到B點的速度大小為vB,受到的支持力為N,
根據(jù)牛頓第二定律:N-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$,
依題意和牛頓第三定律可知:N=8mg,
小車從A點運動到B點的過程機械能守恒,以B點位置為重力勢能零點,
則有:mgh=$\frac{1}{2}$mvB2,解得:h=$\frac{7}{2}$R;
(2)設(shè)小車在圓軌道最高點的速度為vC,重力提供向心力,
此時根據(jù)向心力公式有:mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$,解得:vc=$\sqrt{gR}$,
設(shè)小車在右半圓軌道上克服阻力做功Wf,對小車從B點運動到C的點過程,根據(jù)動能定理有
-mg2R-Wf=$\frac{1}{2}$mvC2-$\frac{1}{2}$mvB2,
設(shè)小車第二次經(jīng)過B點時的速度為v′,對小車從B點運動到C點再回到B點的過程,根據(jù)動能定理有:
mg•2R-$\frac{3}{4}$Wf=$\frac{1}{2}$mv′2-$\frac{1}{2}$mvC2,
小車第二次到達B點時,由牛頓第二定律得:
N′-mg=m$\frac{v{′}^{2}}{R}$,解得:N′=$\frac{9}{2}$mg,
由牛頓第三定律可知,小車對軌道的壓力為:$\frac{9}{2}$mg;
答:(1)A點距水平面的高度h為$\frac{7}{2}$R;
(2)小車第二次經(jīng)過豎直圓軌道最低點時對軌道的壓力為$\frac{9}{2}$mg.
點評 涉及力在空間的效應(yīng),要優(yōu)先考慮動能定理.對于圓周運動,涉及力的問題,往往根據(jù)向心力進行分析處理.難度適中.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 運動員在百米全過程的平均速度是9.26m/s | |
B. | 運動員在前7s的平均速度是8.71m/s | |
C. | 運動員在7s末的瞬時速度約為9.2m/s | |
D. | 無法知道運動員在7s末的瞬時速度 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 動能增加了$\frac{1}{3}$mgh | B. | 電勢能增加了$\frac{1}{3}$mgh | ||
C. | 機械能減少了$\frac{1}{3}$mgh | D. | 重力勢能減少了$\frac{2}{3}$mgh |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 庫侖 | B. | 安培 | C. | 法拉第 | D. | 伽利略 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為0.05A | |
B. | 開關(guān)S閉合時,電流表的示數(shù)為0.05A | |
C. | 開關(guān)S閉合時,兩電阻總的電功率為$\frac{20}{3}W$ | |
D. | 開關(guān)S斷開時,兩電阻總的電功率為$\frac{20}{3}W$ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 開關(guān)閉合時,小磁針不發(fā)生轉(zhuǎn)動 | |
B. | 開關(guān)閉合時,小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動 | |
C. | 開關(guān)斷開時,小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動 | |
D. | 開關(guān)斷開時,小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com