在水平地面上豎直固定一根內(nèi)壁光滑的圓管,管的半徑R=3.6m(管的內(nèi)徑大小可以忽略),管的出口A在圓心的正上方,入口B與圓心的連線與豎直方向成60°角,如圖所示.現(xiàn)有一只質(zhì)量m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從某點(diǎn)P以一定的初速度水平拋出,恰好從管口B處沿切線方向飛入,小球到達(dá)A時(shí)恰好與管壁無作用力.取g=10m/s2.求:

(1)小球到達(dá)圓管最高點(diǎn)A時(shí)的速度大小;
(2)小球在管的最低點(diǎn)C時(shí),管壁對(duì)小球的彈力大;
(3)小球拋出點(diǎn)P到管口B的水平距離x.
(1)(2),方向豎直向上(3)

試題分析:(1)小球在最高點(diǎn)時(shí),對(duì)管壁無作用力,根據(jù)向心力公式可得:
可得小球到達(dá)圓管最高點(diǎn)時(shí)的速度
(2)設(shè)最低點(diǎn)C的速度為v,小球從管的最低點(diǎn)到最高點(diǎn)A,有機(jī)械能守恒定律可得:,解得
在最低點(diǎn),由向心力公式可得:
可得,方向豎直向上
(3)設(shè)B點(diǎn)的速度為,由機(jī)械能守恒定律 可得:
解得:
由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,小球做平拋運(yùn)動(dòng)過程的初速度,
在B點(diǎn)的豎直速度,根據(jù)可得
根據(jù)可知:小球的拋出點(diǎn)到管口B的水平距離
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑的水平面上放有一物體M,物體上有一光滑的半圓弧軌道,軌道半徑為R,最低點(diǎn)為C,兩端A、B等高,現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑,在此后的過程中,則

A.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量守恒
B.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,動(dòng)量不守恒
C.m從A到C的過程中M向左運(yùn)動(dòng),m從C到B的過程中M向右運(yùn)動(dòng)
D.m從A到B的過程中,M運(yùn)動(dòng)的位移為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(6分)如圖所示,長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架,在A處固定質(zhì)量為的小球,B處固定質(zhì)量為的小球,支架懸掛在O點(diǎn),可繞過O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).開始時(shí)OB與地面相垂直.放手后開始運(yùn)動(dòng),在不計(jì)任何阻力的情況下,下列說法不正確的是(   )
A.A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零
B.A球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量
C.B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度
D.當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí),A球一定能回到起始高度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球疊放在一起,從高度為h處自由落下,如圖所示。已知h遠(yuǎn)大于兩球半徑,所有的碰撞都是完全彈性碰撞,且都發(fā)生在豎直方向上。若碰撞后m2恰處于平衡狀態(tài),求

(i)兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1:m2;
(ii)小球m1上升的最大高度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,光滑半圓弧軌道BC與光滑斜面AB在B點(diǎn)平滑連接,圓弧半徑為R=0.4m,一半徑很小,質(zhì)量為m=0.2kg的小球從光滑斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,恰好能通過圓弧軌道最高點(diǎn)C,(小球在軌道連接處無機(jī)械能損失,不計(jì)空氣阻力,g=10 m/s2)求:

(1)小球最初釋放的高度h;
(2)若要使小球離開C點(diǎn)恰好垂直撞擊到斜面上,斜面的傾角θ的正切值為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上,質(zhì)量為ma的a球置于地面上,質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放.當(dāng)b球擺過的角度為90°時(shí),a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱,下列結(jié)論正確的是(     )
A.ma∶mb=2∶1
B.ma∶mb=3∶1
C.若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許,則當(dāng)b球擺過的角度為小于90°的某值時(shí),a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/td>
D.若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許,則當(dāng)b球擺過的角度仍為90°時(shí),a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/td>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體下滑過程中,下列說法正確的是
A.物體的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,機(jī)械能減小
B.斜面的機(jī)械能不變
C.斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面,不對(duì)物體做功
D.物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一豎直平面內(nèi)有一光滑的絕緣傾斜軌道ab和一光滑的絕緣圓弧軌道bcde平滑相接,一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球從距最低點(diǎn)c所在水平面高h(yuǎn)。處由靜止釋放后,剛好能通過圓軌道的最高點(diǎn)e。現(xiàn)在軌道空間內(nèi)加一豎直向上的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),且小球所受的電場(chǎng)力小于小球的重力,下列說法中正確的是
A.小球經(jīng)過c點(diǎn)時(shí),小球的機(jī)械能最小
B.小球經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大,電勢(shì)能最小
C.若要小球仍能通過e點(diǎn),必須從斜面上更高的位置靜止釋放
D.若小球仍從斜面上原位置靜止釋放,通過e點(diǎn)時(shí)會(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生壓力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的物體以速度v0離開桌面后,經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所具有的機(jī)械能是(以地面為零勢(shì)能面,不計(jì)空氣阻力)
A.B.
C.D.

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