分析 (1)應(yīng)用牛頓第二定律與機(jī)械能守恒定律可以求出初動(dòng)能.
(2)鋼球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出時(shí)間,然后答題.
解答 解:(1)鋼球達(dá)M的最高點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律得:
$mg=\frac{{m{v^2}}}{R}$,解得:v=$\sqrt{10}$m/s,
由機(jī)械能守恒定律得:${E_K}=mgR+\frac{1}{2}m{v^2}=0.15J$;
(2)鋼球做平拋運(yùn)動(dòng),sx=vt2,${s_y}=\frac{1}{2}g{t_2}^2$,
離開M軌道后做平拋運(yùn)動(dòng):${(v{t_2})^2}+{(\frac{1}{2}g{t_2}^2)^2}={r^2}$,
解得:t2=0.2s;
討論:
當(dāng)發(fā)射初的彈性勢能進(jìn)一步增大,鋼球從離開彈簧至打到N板所用的時(shí)間將減。蚴牵
在M段由機(jī)械能守恒,同樣高度的速率變大,每小段位移的用時(shí)將減小,即t1變。
在平拋段由于始終滿足${(v{t_2})^2}+{(\frac{1}{2}g{t_2}^2)^2}={r^2}$,
當(dāng)v增大,r不變,t2必須減小,
由此可見總時(shí)間t=t1+t2也一定減。
答:(1)假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn),鋼球剛進(jìn)入軌道時(shí),初動(dòng)能是0.15J.
(2)鋼珠從M圓弧軌道最高點(diǎn)飛出至落到圓弧N上所用時(shí)間為0.2s;隨射初的彈性勢能的進(jìn)一步增大,鋼球從離開彈簧至打到N板所用的時(shí)間將減。
點(diǎn)評 本題考查了求動(dòng)能、時(shí)間問題,分析清楚鋼球的運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律 即可正確解題.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 衛(wèi)星的軌道半徑越大,它的運(yùn)行速度越大 | |
B. | 衛(wèi)星的軌道半徑越大,它的運(yùn)行速度越小 | |
C. | 衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí),軌道半徑越大,它需要的向心力越大 | |
D. | 衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí),軌道半徑越大,它需要的向心力不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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