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一般的曲線運動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運動的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如9甲所示,曲線上A點的曲率圓定義為:在曲線上某一點A和鄰近的另外兩點分別做一圓,當鄰近的另外兩點無限接近A點時,此圓的極限位置叫做曲線A點處的曲率圓,其曲率圓半徑R叫做A點的曲率半徑。現(xiàn)將一直兩為m的物體沿與水平面成θ角的方向以某一速度拋出,如圖乙所示。不計空氣阻力,在其軌跡最高點P處的曲率半徑為r,則(    )

A.物體拋出時,速度大小是
B.物體拋出時,速度大小是
C.拋出物體時,至少需要對物體做功
D.拋出物體時,對物體施加的沖量最小值是

BCD

解析試題分析:由題目的介紹可知,曲率半徑也就是求在該點做圓周運動的半徑,利用向心力的公式就可以求得.
物體在其軌跡最高點P處只有水平速度,其水平速度大小為v0cosα,在最高點,把物體的運動看成圓周運動的一部分,物體的重力作為向心力,由向心力的公式得,所以初速度為是:,拋出物體時,至少需要對物體做功,拋出物體時,對物體施加的沖量最小值是,
故BCD正確.
故選:BCD.
考點:牛頓第二定律;勻速圓周運動.
點評:曲率半徑,一個新的概念,平時不熟悉,但根據題目的介紹可知,求曲率半徑也就是求在該點做圓周運動的半徑,讀懂題目的真正意圖,本題就可以解出了.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,空間內存在水平向右的勻強電場,在虛線MN的右側有垂直紙面向里、磁感應強度為B的水平勻強磁場,一質量為m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點由靜止開始運動,剛好沿直線運動至光滑絕緣的水平面C點,與水平面碰撞后小顆粒的豎直分速度立即減為零,而水平分速度不變,小顆粒運動至D處剛好離開水平面,然后沿圖示曲線DP軌跡運動,AC與水平面夾角α=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度為g,求:

(1)勻強電場的場強E;

2)AD之間的水平距離d;

(3)已知小顆粒在軌跡DP上某處達到最大速度vm,該處軌跡的曲率半徑是該處距水平面高度的k倍,則該處的高度為多大?

提示:一般的曲線運動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運動的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖所示,曲線上的A點的曲率圓定義為:通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓,在極限情況下,這個圓就叫做A點的曲率圓,其半徑r叫做A點的曲率半徑。

 

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科目:高中物理 來源:2012屆甘肅省高三第一次高考診斷物理卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示,空間內存在水平向右的勻強電場,在虛線MN的右側有垂直紙面向里、磁感應強度為B的水平勻強磁場,一質量為m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點由靜止開始運動,剛好沿直線運動至光滑絕緣的水平面C點,與水平面碰撞后小顆粒的豎直分速度立即減為零,而水平分速度不變,小顆粒運動至D處剛好離開水平面,然后沿圖示曲線DP軌跡運動,AC與水平面夾角α=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度為g,求:

(1)勻強電場的場強E;
2)AD之間的水平距離d;
(3)已知小顆粒在軌跡DP上某處達到最大速度vm,該處軌跡的曲率半徑是該處距水平面高度的k倍,則該處的高度為多大?

提示:一般的曲線運動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運動的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖所示,曲線上的A點的曲率圓定義為:通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓,在極限情況下,這個圓就叫做A點的曲率圓,其半徑r叫做A點的曲率半徑。

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年甘肅省高三第一次高考診斷物理卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,空間內存在水平向右的勻強電場,在虛線MN的右側有垂直紙面向里、磁感應強度為B的水平勻強磁場,一質量為m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點由靜止開始運動,剛好沿直線運動至光滑絕緣的水平面C點,與水平面碰撞后小顆粒的豎直分速度立即減為零,而水平分速度不變,小顆粒運動至D處剛好離開水平面,然后沿圖示曲線DP軌跡運動,AC與水平面夾角α=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度為g,求:

(1)勻強電場的場強E;

2)AD之間的水平距離d;

(3)已知小顆粒在軌跡DP上某處達到最大速度vm,該處軌跡的曲率半徑是該處距水平面高度的k倍,則該處的高度為多大?

提示:一般的曲線運動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運動的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖所示,曲線上的A點的曲率圓定義為:通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓,在極限情況下,這個圓就叫做A點的曲率圓,其半徑r叫做A點的曲率半徑。

 

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