【題目】如圖所示,光滑軌道固定在豎直平面內(nèi),其中BCD為細(xì)管,AB只有外軌道,AB段和BC段均為半徑為R的四分之一圓。恍∏驈木嚯x水平地面高為H(未知)的管口D處?kù)o止釋放,最后到達(dá)A點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為mg,并水平拋出落到地面上.求:

(1)小球到達(dá)A點(diǎn)速度vA
(2)平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x;
(3)D點(diǎn)到水平地面的豎直高度H.

【答案】
(1)解:小球恰能夠到達(dá)A點(diǎn),由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:

FN+mg=m

據(jù)題得:FN=mg

解得小球到達(dá)A點(diǎn)速度為:vA=

答:小球到達(dá)A點(diǎn)速度vA


(2)解:從A點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),則:

水平方向有 x=vAt

豎直方向有 2R=

聯(lián)立解得:x=2 R.

答:平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x是2 R.


(3)解:從D到A運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,則得:

mgH=2mgR+

解得:H=3R

答:D點(diǎn)到水平地面的豎直高度H是3R.


【解析】(1)小球到達(dá)A點(diǎn),勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力提供向心力,根據(jù)向心力公式求解vA
(2)小球離開A點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解x.
(3)從D到A運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出H.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能守恒及其條件,掌握特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變即可以解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一自耦變壓器,保持電阻R和輸入電壓不變,以下說法正確的是(

A.滑鍵Pb方向移動(dòng),滑鍵Q不動(dòng),電流表示數(shù)減小

B.滑鍵P不動(dòng),滑鍵 Q上移,電流表示數(shù)不變

C.滑鍵Pb方向移動(dòng)、滑鍵Q不動(dòng),電壓表示數(shù)減小

D.滑鍵P不動(dòng),滑鍵Q上移,電壓表示數(shù)增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小車在光滑水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng),輕質(zhì)彈簧左端固定在A點(diǎn),物體用細(xì)線拉在A點(diǎn)將彈簧壓縮,某時(shí)刻線斷了,物體沿車滑動(dòng)到B端粘在B端的油泥上,取小車、物體和彈簧為一個(gè)系統(tǒng),下列說法正確的是

A. 若物體滑動(dòng)中不受摩擦力,則全過程機(jī)械能守恒

B. 若物體滑動(dòng)中有摩擦力,則全過程動(dòng)量守恒

C. 不論物體滑動(dòng)中有沒有摩擦,小車的最終速度與斷線前相同

D. 不論物體滑動(dòng)中有沒有摩擦,系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上,B不能左右運(yùn)動(dòng),在環(huán)的最低點(diǎn)靜置一小球C,A、B、C的質(zhì)量均為m,給小球一水平向右的瞬時(shí)沖量I,小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng),為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起,瞬時(shí)沖量必須滿足

A. 最小值 B. 最小值m C. 最大值 D. 最大值m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為40kW,質(zhì)量為2000kg,當(dāng)汽車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力為車重的0.1倍,(g=10m/s2
①汽車在路面上能達(dá)到的最大速度?
②若以恒定功率啟動(dòng),當(dāng)汽車速度為10m/s時(shí)的加速度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”.兩人中間位置處有一分界線,約定先使對(duì)方過分界線者為贏.若繩子質(zhì)量不計(jì),冰面可看成光滑,則下列說法正確的是( )

A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力
B.甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力
C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利
D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,在水平面上的N點(diǎn),由靜止釋放質(zhì)量為m,電荷量為-q的負(fù)檢驗(yàn)電荷,該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度為v,圖中θ=60,規(guī)定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為零。則在+Q形成的電場(chǎng)中( )

A. N點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì)

B. N點(diǎn)電勢(shì)為 -

C. P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4

D. 檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能為 -

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是 ( )

A. 電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上始終等于電源正負(fù)極之間的電壓

B. 由公式R=U/I可知,定值電阻兩端的電壓與通過它的電流成正比

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與安培力F的方向相同

D. 一根質(zhì)量分布均勻的金屬裸導(dǎo)線,把它均勻拉長(zhǎng)到原來的3倍,則電阻變?yōu)樵瓉淼?/span>3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,物體沿斜面由靜止開始下滑,在水平面上滑行一段距離后停止,物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,斜面與水平面平滑連接,圖乙中v、a、F、s、t、Ek分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、時(shí)間和動(dòng)能。圖中可能正確的是( )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案