分析 (1)通過(guò)機(jī)械能守恒求得在A的速度,然后通過(guò)牛頓第二定律求得向心力,即可通過(guò)受力分析求得合外力;
(2)通過(guò)機(jī)械能守恒即牛頓第二定律,由在離開(kāi)圓軌道位置軌道對(duì)物塊的支持力為零求解.
解答 解:(1)物塊在光滑軌道上運(yùn)動(dòng)只有重力做功機(jī)械能守恒,故有$mg(h-R)=\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}$,那么,物塊在A處的向心力${F}_{向}=\frac{m{{v}_{A}}^{2}}{R}=\frac{2mg(h-R)}{R}=2mg$;
物塊只受重力、軌道的支持力作用,所以,軌道對(duì)物塊的支持力做向心力,那么物塊通過(guò)與圓心等高處的A點(diǎn)時(shí)物塊受到的合力$F=\sqrt{{{F}_{向}}^{2}+{G}^{2}}=\sqrt{5}mg$;
(2)物塊在光滑軌道上運(yùn)動(dòng)只有重力做功機(jī)械能守恒,那么物塊必在A和圓形軌道最高點(diǎn)間離開(kāi)圓形軌道;
設(shè)物塊離開(kāi)軌道的位置高度為H,那么由機(jī)械能守恒可得:$mg(h-H)=\frac{1}{2}m{v}^{2}$;
對(duì)物塊應(yīng)用牛頓第二定律可得:$mg•\frac{H-R}{R}=\frac{m{v}^{2}}{R}$,所以,mg(H-R)=2mg(h-H),所以,$H=\frac{5}{3}R$;
答:(1)物塊通過(guò)與圓心等高處的A點(diǎn)時(shí)物塊受到的合力為$\sqrt{5}mg$;
(2)物塊上升到$\frac{5}{3}R$處離開(kāi)圓形軌道.
點(diǎn)評(píng) 經(jīng)典力學(xué)問(wèn)題一般先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,求得合外力及運(yùn)動(dòng)過(guò)程做功情況,然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離可按需要選擇不同的值 | |
B. | 它只能在赤道的正上方,且離地心的距離是一定的 | |
C. | 它只能在赤道的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同的值 | |
D. | 它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,但離地心的距離是一定的 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率變大 | |
B. | 從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率不變 | |
C. | 最低點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率最大 | |
D. | 從最高點(diǎn)到圓心等高處重力的瞬時(shí)功率變大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 若垂直穿過(guò)同一塊平板玻璃,a光所用的時(shí)間比b光長(zhǎng) | |
B. | 從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí),a光臨界角比b光的小 | |
C. | 在真空中的a光速度比b光小 | |
D. | 從O點(diǎn)射入玻璃時(shí),a光的折射角比b光小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | W1>W(wǎng)2 | B. | W1=W2 | C. | P1=P2 | D. | P1>P2 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 小球的初速度為5m/s | |
B. | 小球與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{2}$ | |
C. | 為了使得在長(zhǎng)木板上滑行的距離最短,最短距離約為1.08m | |
D. | 若小球在長(zhǎng)木板上滑行的距離最短,則克服摩擦力做功大小約為5.4J |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),合力對(duì)物體做的功 | |
B. | 重力對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的物體做的功 | |
C. | 物體在水平面上運(yùn)動(dòng),水平面對(duì)物體的支持力所做的功 | |
D. | 物體在固定斜面上沿斜面下滑時(shí),斜面對(duì)物體的支持力做的功 |
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