如圖所示，圓心角為90°的光滑圓弧形軌道，半徑為1.6m，其底端切線沿水平方向．長(zhǎng)為的斜面，傾角為60°，其頂端與弧形軌道末端相接，斜面正中間有一豎直放置的直桿，現(xiàn)讓質(zhì)量為1Kg的物塊從弧形軌道的頂端由靜止開(kāi)始滑下，物塊離開(kāi)弧形軌道后剛好能從直桿的頂端通過(guò)，重力加速度取10m/s2，求：

（1）物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�

（2）直桿的長(zhǎng)度為多大．


考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．

專(zhuān)題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題．

分析：（1）根據(jù)動(dòng)能定理求出最低點(diǎn)速度，再對(duì)最低點(diǎn)受力分析，利用合力充當(dāng)向心力列式解球受到的支持力，根據(jù)牛頓第三定律知道對(duì)軌道的壓力大�。�

（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)結(jié)合幾何關(guān)系求直桿的長(zhǎng)度為多大．

解答：  解：（1）沿弧形軌道下滑過(guò)程：mgR=mv2

在軌道最低點(diǎn)時(shí)：FN﹣mg=

解得：FN=mg+=30N

由牛頓第三定律可知物塊對(duì)軌道的壓力大小為30N

（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

知x=Lcosθ=vt   ①

y=gt2 ②

根據(jù)幾何關(guān)系知h=Lsinθ﹣y  ③

聯(lián)立①②③式知h=2.1m

答：（1）物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為30N；

（2）直桿的長(zhǎng)度為2.1m．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見(jiàn)的兩類(lèi)運(yùn)動(dòng)模型，圓周運(yùn)動(dòng)和平拋，要掌握每一種運(yùn)動(dòng)的解題思路．


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：


如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

A.球A的角速度一定大于球B的角速度

B.球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力

C.球A的運(yùn)動(dòng)周期一定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期

D.球A的線速度一定大于球B的線速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量均為 m 的 A 、B兩物體疊放在豎直輕質(zhì)彈簧上并保持靜止，其中 A 帶正電，電荷量大小為q，B始終不帶電。現(xiàn)在 A、B所在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A和B剛分離的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A．要使 A、B 分離,場(chǎng)強(qiáng)大小至少應(yīng)為mg/q

B．要使 A、B 分離,場(chǎng)強(qiáng)大小至少應(yīng)為2mg/3q

C．物體B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直減少

D．物體A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


下列說(shuō)法中正確的是(     )

  A．光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象

  B．盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)

  C．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短

  D．據(jù)波爾理論知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能減小，核外電子的動(dòng)能增大

  E．   碘131能自發(fā)地進(jìn)行β衰變，衰變后生成的新物質(zhì)原子核比碘131原子核多一個(gè)質(zhì)子而少一個(gè)中子

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖所示．線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．則下列說(shuō)法中正確的是(     )

  A．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)不斷升高

  B．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)停留在某一高度

  C．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落

  D．如果電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，MN是一條通過(guò)透明球體球心的直線，在真空中波長(zhǎng)為λ0=600nm的單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體，B為入射點(diǎn)，若出射光線CD與MN的交點(diǎn)P到球心O的距離是球半徑的倍，且與MN所成的夾角α=30°．求：

①透明體的折射率n；

②此單色光在透明球體中的波長(zhǎng)λ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段時(shí)間內(nèi)的速度隨時(shí)間變化情況如圖所示．則拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能選中的（g取10m/s2）(     )

  A．          B． C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力f與其速率v成正比，比例系數(shù)為K．球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地速率為v1，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法正確的是(     )

  A．上升過(guò)程比下降過(guò)程所用時(shí)間長(zhǎng)

  B．比例系數(shù)K=

  C．小球拋出瞬間的加速度大小為（1+）g

  D．小球在下降過(guò)程中的加速度逐漸減小到零并保持不變，其變化快慢也逐漸減小到零并保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類(lèi)型，下列表述正確的有(     )

  A．U→Th+He是α衰變

  B．N+He→O+H 是β衰變

  C．H+H→He+n 是輕核聚變

  D．Se→KrHe+e 是重核裂變

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