【題目】如圖,半徑R=0.4m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A 且μ=0.4.一質(zhì)量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8m/s在粗糙水平地面上向左作直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)4m后,沖上豎直半圓環(huán),經(jīng)過最高點(diǎn)B后飛出.取重力加速度g=10m/s2 . 求:

(1)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大;
(2)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。

【答案】
(1)解;小球在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)的過程,根據(jù)動(dòng)能定理有:

﹣μmgs=

得小球到達(dá)A點(diǎn)的速度為:vA= = =4 m/s

答:小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小為4 m/s;


(2)解;小球從A運(yùn)動(dòng)到B處過程,由機(jī)械能守恒得: +2mgR=

代人數(shù)據(jù)解得:vB=4m/s

在B點(diǎn),由牛頓第二定律得:mg+N=m

則得,軌道對(duì)小球的壓力為:N=m( ﹣g)=0.1×( ﹣10)N=3N

根據(jù)牛頓第三定律得知,小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小 N′=N=3N

答:小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3N.


【解析】(1)直接用動(dòng)能定理列式求出小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度。
(2)小球上升的過程中只有重力做功滿足機(jī)械能守恒的條件,小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的時(shí)候合外力等于向心力
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題,首先需要了解向心力(向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力),還要掌握動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用(應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵.

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:

【題目】如圖所示:長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為 的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球以初速度 從斜面底端A點(diǎn)開始沿斜面上滑,當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí),速度仍為 ,則( )

A.小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能
B.A、B兩點(diǎn)間的電壓一定等于
C.若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值一定為
D.若該電場(chǎng)是由放置在C點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生,則 為45°

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在空間中的A、B兩點(diǎn)固定著一對(duì)等量同種電荷,如圖所示,有一帶電微粒在它們產(chǎn)生的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),設(shè)帶電微粒在運(yùn)動(dòng)過程中只受到電場(chǎng)力的作用,則帶電微粒所做的運(yùn)動(dòng)可能是(  )

A.勻變速直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)或拋物線運(yùn)動(dòng)
C.拋物線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)
D.往復(fù)運(yùn)動(dòng)或勻速圓周運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置,測(cè)量物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),將長(zhǎng)木板放在水平面上,物塊放在長(zhǎng)木板上,物塊上裝有遮光片,懸掛重物的細(xì)線繞過定滑輪與滑塊相連,長(zhǎng)木板兩側(cè)裝有光電門甲和乙,釋放物塊,物塊在重力的帶動(dòng)下,從靜止開始,向左做加速運(yùn)動(dòng),遮光片通過兩光電門的時(shí)間分別為△t1 , △t2 , 遮光片的寬度為d,兩光電門間的距離為x,懸掛重物的質(zhì)量為m,滑塊和遮光片的總質(zhì)量為M,重力加速度為g,則:

(1)應(yīng)用上面的已知量表示測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為.
(2)改變光電門的輸出方式,使光電門用來(lái)測(cè)量物塊通過兩光電門之間的距離所用時(shí)間t,保持甲光電門的位置固定,懸掛的重物不變,改變乙光電門的位置,從而改變兩光電門的距離x,每次讓物塊從同一位置由靜止釋放,測(cè)出不同x及物塊通過x距離所用的時(shí)間t,作出 圖像,如圖所示.若圖線與縱軸的交點(diǎn)為a,圖線的斜率為k,則滑塊通過甲光電門時(shí)的速度為 , 物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)線為三條未知方向的電場(chǎng)線,從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出ab兩個(gè)帶電粒子,a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受電場(chǎng)力作用),則(  )

A.a一定帶正電,b一定帶負(fù)電
B.電場(chǎng)力對(duì)a做正功,對(duì)b做負(fù)功
C.a的速度將減小,b的速度將增大
D.a的加速度將減小,b的加速度將增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】[物理—選修3-3]
(1)下列說(shuō)法正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))
A.懸浮在液體中的小顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
B.一定質(zhì)量的氣體,在體積膨脹的過程中,內(nèi)能一定減小
C.有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體
D.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)
E.自然界凡是能符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生
(2)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的P-V圖像,已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃,取1atm=1×105Pa.求

①氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度;
②氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的過程中,氣體是吸熱還是放熱?吸收或放出的熱量為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于能源的開發(fā)利用,下列說(shuō)法正確的是( 。

A.根據(jù)能量守恒定律,能源是取之不盡、用之不竭的

B.能源的開發(fā)和利用,必須同時(shí)考慮其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

C.不斷開發(fā)新能源,是緩解能源危機(jī),加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的重要途徑

D.能源是有限的,無(wú)節(jié)制地使用常規(guī)能源,是一種盲目的短期行為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一小車的表面由一光滑水平面和光滑斜面連接而成,其上放一球,球與水平面的接觸點(diǎn)為a,與斜面的接觸點(diǎn)為b.當(dāng)小車和球一起在水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),下列結(jié)論正確的是( )

A.球在a、b兩點(diǎn)處一定都受到支持力
B.球在a點(diǎn)一定受到支持力,在b點(diǎn)處一定不受支持力
C.球在a點(diǎn)一定受到支持力,在b點(diǎn)處不一定受到支持力
D.球在a點(diǎn)處不一定受到支持力,在b點(diǎn)處也不一定受到支持力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星于2016年8月16日1點(diǎn)40分成功發(fā)射.量子衛(wèi)星成功運(yùn)行后,我國(guó)將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系.假設(shè)量子衛(wèi)星軌道在赤道平面,如圖所示.已知量子衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的m倍,同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍,圖中P點(diǎn)是地球赤道上一點(diǎn),由此可知( )

A.同步衛(wèi)星與量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比為
B.同步衛(wèi)星與P點(diǎn)的速度之比為
C.量子衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的速度之比為
D.量子衛(wèi)星與P點(diǎn)的速度之比為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案