分析 (1)設(shè)小球通過(guò)O點(diǎn)的速度為v0.在O點(diǎn)由重力和軌道的壓力的合力提供向心力,根據(jù)向心力公式列出方程,求出v0.
(2)小球從P點(diǎn)落下到運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的全過(guò)程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,可解得H的高度;
(3)小球通過(guò)O點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球經(jīng)時(shí)間t落到AB圓弧軌道上,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系結(jié)合即可求解.
解答 解:(1)過(guò)O點(diǎn)時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=7.5m.
在O點(diǎn),由牛頓第二定律得:N+mg=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$,
已知:N=$\frac{5}{3}$mg,代入數(shù)據(jù)解得:v0=10$\sqrt{2}$m/s;
(2)小球P從H高下落并運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的全過(guò)程中,機(jī)械能守恒,
由機(jī)械能守恒定律得:mg(H-2r)=$\frac{1}{2}$mv02-0,
代入數(shù)據(jù)解得:H=25m;
(3)小球通過(guò)O點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球經(jīng)時(shí)間t落到AB軌道上,
水平方向:x=v0t,
豎直方向:y=$\frac{1}{2}$gt2,
x、y滿足:x2+y2=R2,
由三式解得:t=1s,
小球落到軌道上的速度 v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+(gt)^{2}}$,
愛(ài)如數(shù)據(jù)解得:v=10$\sqrt{3}$m/s;
答:(1)小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大小為10$\sqrt{2}$m/s;
(2)H的大小為25m;
(3)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次將要落到軌道上時(shí)的速度大小為10$\sqrt{3}$m/s.
點(diǎn)評(píng) 整個(gè)過(guò)程中物體的機(jī)械能守恒,離開(kāi)O點(diǎn)小球做平拋運(yùn)動(dòng),直到落到軌道上,知道物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,根據(jù)物體的不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),采用相應(yīng)的物理規(guī)律求解即可.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 一直變大 | B. | 一直變小 | C. | 先變大后變小 | D. | 先變小后變大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力越大的位置,則該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 | |
B. | 磁感線上某一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 | |
C. | 穿過(guò)某一面積的磁通量越大,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定越大 | |
D. | 線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 圖中各個(gè)力的大小所用的比例標(biāo)度相同 | |
B. | 圖中的F′與F幾乎重合,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)誤差很小 | |
C. | 圖中的F′是用一把彈簧秤實(shí)驗(yàn)時(shí)的拉力圖示 | |
D. | 圖中F的方向一定與橡皮條的伸長(zhǎng)方向一致 |
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