如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運(yùn)動(dòng)軌跡制成的，A端為拋出點(diǎn)，B端為落地點(diǎn)，現(xiàn)將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下，已知重力加速度為g，當(dāng)小球到達(dá)軌道B端時(shí)(    )

A．小球的速率為

B．小球的速率為

C．小球在水平方向的速度大小為v0

D．小球在水平方向的速度大小為

 

【答案】

 BD

【解析】

試題分析：由于桿AB光滑，小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，受重力mg和桿的彈力N作用，又由于彈力N始終與小球運(yùn)動(dòng)的速度相垂直，因此一直不做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgh＝－0，解得小球到達(dá)軌道B端時(shí)的速率為v＝，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B正確；由于桿AB是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運(yùn)動(dòng)軌跡制成的，不妨假設(shè)B端的切線方向與水平方向間的夾角為θ，當(dāng)物體以初速度v0平拋運(yùn)動(dòng)至B端時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根據(jù)幾何關(guān)系有：cosθ＝＝，所以小球沿桿到達(dá)軌道B端在水平方向的速度大小為：vx＝vcosθ＝，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確。

考點(diǎn)：本題主要考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及動(dòng)能定理(或機(jī)械能守恒定律)的應(yīng)用問題，屬于中檔題。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌，有一質(zhì)量m=2kg的小球穿在軌道上．滑軌由四部分粗細(xì)均勻的滑桿組成：水平直軌道AB；傾斜直軌道CD，長L=6m，與水平面間的夾角θ=370；半徑R1=1m的圓弧軌道APC；半徑R2=3m的圓弧軌道BQED．直軌道與圓弧軌道相切，切點(diǎn)分別為A、B、D、C，E為最低點(diǎn)．傾斜直軌道CD與小球間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=5/32，其余部分均為光滑軌道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．現(xiàn)讓小球從AB的正中央以初速度V0=10m/s開始向左運(yùn)動(dòng)，問：
（1）第一次經(jīng)過E處時(shí)，軌道對(duì)小球的作用力為多大？
（2）小球第一次經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?上海模擬）如圖所示為放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD長均為L=3m，圓弧形軌道APD和BQC均光滑，BQC的半徑為r=1m，APD的半徑為R=2m，AB、CD與兩圓弧形軌道相切，O2A、O1B與豎直方向的夾角均為θ=37°．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球穿在滑軌上，以Ek0的初動(dòng)能從B點(diǎn)開始沿AB向上運(yùn)動(dòng)，小球與兩段直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
13
，設(shè)小球經(jīng)過軌道連接處均無能量損失．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）要使小球完成一周運(yùn)動(dòng)回到B點(diǎn)，初動(dòng)能EK0至少多大？
（2）若以題（1）中求得的最小初動(dòng)能EK0從B點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，求小球第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；
（3）若以題（1）中求得的最小初動(dòng)能EK0從B點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，求小球在CD段上運(yùn)動(dòng)的總路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD長均為L=3m，圓弧形軌道APD和BQC均光滑，BQC的半徑為r=1m，APD的半徑為R=2m，AB、CD與兩圓弧形軌道相切，O2A、O1B與豎直方向的夾角均為θ=37°．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球穿在滑軌上，以初動(dòng)能Ek0從B點(diǎn)開始沿BA向上運(yùn)動(dòng)，小球與兩段直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
13
，設(shè)小球經(jīng)過軌道連接處均無能量損失．求：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）要使小球完成一周運(yùn)動(dòng)回到B點(diǎn)，求初動(dòng)能EK0至少多大；
（2）若小球以第一問Ek0數(shù)值從B出發(fā)，求小球第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能及小球在CD段上運(yùn)動(dòng)的總路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD長均為L=3m，圓弧形軌道APD和BQC均光滑，AB、CD與兩圓弧形軌道相切，BQC的半徑為r=1m，APD的半徑為R=2m，O2A、O1B與豎直方向的夾角均為θ=37°．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球穿在滑軌上，以Ek0的初動(dòng)能從B點(diǎn)開始沿AB向上運(yùn)動(dòng)，小球與兩段直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=
13
，設(shè)小球經(jīng)過軌道連接處均無能量損失．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）要使小球能夠通過弧形軌道APD的最高點(diǎn)，初動(dòng)能EK0至少多大？
（2）求小球第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；
（3）小球在CD段上運(yùn)動(dòng)的總路程．（第（2）（3）兩問中的EK0取第（1）問中的數(shù)值）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的光滑曲線軌道OA足夠長，它是按照從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以初速度v0作平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡制成的．現(xiàn)將一小球套于其上，從O點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑．已知重力加速度為g，則小球的速度v與水平方向的位移x關(guān)系是v=
 
，小球速度的水平分量vx與x的關(guān)系是vx=
 
．

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