【題目】如圖所示,質(zhì)量m=2kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3m/s的初速度從P點(diǎn)水平飛出,然后從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng),最后小球恰好能通過軌道的最高點(diǎn)C.B為軌道的最低點(diǎn),C點(diǎn)與P點(diǎn)等高,A點(diǎn)與D點(diǎn)等高,軌道各處動(dòng)摩擦因數(shù)相同,圓弧AB對應(yīng)的圓心角θ=53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2。求:

(1)圓弧軌道的半徑;

(2)小球到達(dá)C點(diǎn)速度大。

(3)小球沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

研究小球平拋運(yùn)動(dòng)的過程,根據(jù)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度沿圓弧切線方向,求出豎直分速度,從而得到小球下落的高度,即可求得軌道半徑.在C點(diǎn),由重力提供向心力,列式求小球到達(dá)C點(diǎn)速度.根據(jù)速度的變化,分析向心力的變化,確定摩擦力的變化,從而判斷摩擦力在AB段和BD段做功大。畬AC的過程,運(yùn)用動(dòng)能定理求小球克服摩擦力做功.

(1)小球從PA做平拋運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)分解速度,有:

可得平拋時(shí)間為

由幾何關(guān)系知

解得

(2)圓周運(yùn)動(dòng)恰好在C點(diǎn),只有重力提供向心力,有

可得

(3)小球從P點(diǎn)經(jīng)平拋到A點(diǎn)再圓周過C的全過程,除了摩擦?xí)䲟p失機(jī)械能,

由動(dòng)能定理:

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體AB,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),下列說法正確的是(  )

A. 此時(shí)繩子張力為3μmg

B. 此時(shí)圓盤的角速度為

C. 此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時(shí)燒斷細(xì)線,A仍相對盤靜止,B將做離心運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1,AB是某電場中的一條電場線,若將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止自由釋放,沿電場線從A到B運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖線如圖所2示,則A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和電勢高低關(guān)系是( )

A.EA<EB;φA<φB B.EA<EB;φA>φB

C.EA>EB;φA<φB D.EA>EB;φA>φB

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng),甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。甲、乙兩車的位置隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是

A. 時(shí)刻兩車速度相等

B. 時(shí)間內(nèi),兩車走過的路程相等

C. 時(shí)間內(nèi),兩車的平均速度相等

D. 時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻,兩車速度相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧秤和一個(gè)量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,固定在豎直木板上的量角器的直邊水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圓心O的正上方A處,另一端系繩套1和繩套2,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

I.彈簧秤掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)處,記下彈簧秤的示數(shù)F;

II,彈簧秤掛在繩套1上,手拉著繩套2,緩慢拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O處,此時(shí)繩套1沿方向,繩套2沿120°方向,記下彈簧秤的示數(shù);

III.根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算繩套1的拉力=_______①________

IV.比較_____②_______即可初步驗(yàn)證

V.只改變繩套2的方向,重復(fù)上述試驗(yàn)步驟。

回答下列問題:

1)完成實(shí)驗(yàn)步驟:①________②_________;

2)將繩套1方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到60°方向,同時(shí)繩套2120°方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到180°方向,此過程中保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在O處不動(dòng),保持繩套1和繩套2的夾角120°不變,關(guān)于繩套1的拉力大小的變化,下列結(jié)論正確的是_______(填選項(xiàng)前的序號)

A.逐漸增大

B.先增大后減小

C.逐漸減小

D.先減小后增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為某運(yùn)動(dòng)物體的速度一時(shí)間圖象,下列說法中,錯(cuò)誤的是

A. 物體在2-4s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 物體在0-2s內(nèi)的加速度是2.5 m/s2,2-4s內(nèi)加速度為零,4-6s內(nèi)加速度是-10m/s2

C. 物體在4-6s內(nèi)的平均速度為5m/s

D. 物體在0-6s內(nèi)的位移大小為35m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間存在平行于x軸方向的靜電場,其電勢φx的分布如圖所示。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始,僅在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是

A. 該粒子帶正電荷

B. 空間存在的靜電場場強(qiáng)E是沿X軸正方向均勻減小的

C. 該粒子從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到X0 過程中電勢能是減小的

D. 該粒子運(yùn)動(dòng)在X0點(diǎn)的速度是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:

A.小燈泡(額定電壓為3.8V,額定電流為0.3A)

B.電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)

C.電壓表V(量程0~6V,內(nèi)阻約為5kΩ)

D.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω,2A)

E.滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω,0.2A)

F.電源(電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻不計(jì))

G.開關(guān)及導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______(選填R1R2”)。

(2)該同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)測量電路,通過改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使電流表的讀數(shù)從零開始變化,記錄多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I。請?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整___

(3)若將此燈泡與電動(dòng)勢為4V、內(nèi)阻為10Ω的電源相連,通過燈泡的電流約為 __A。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置.將一質(zhì)量為m的小球固定在管底,用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連,小物塊懸掛于管口.現(xiàn)將小球釋放,一段時(shí)間后,小物塊落地靜止不動(dòng),小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng),小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變.(重力加速度為g)

(1)求小物塊下落過程中的加速度大。

(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案