（9分）如圖所示，是光滑的軌道，其中是水平的，為與相切于豎直平面內(nèi)的半圓，半徑m，質(zhì)量kg的小球靜止在軌道上，另一質(zhì)量kg的小球，以初速度m/s與小球正碰。已知相碰后小球經(jīng)過(guò)半圓的最高點(diǎn)落到軌道上距點(diǎn)為處，重力加速度取10m/s2，

求：

（1）碰撞結(jié)束時(shí)，小球和的速度大��；

（2）試論證小球是否能沿著半圓軌道到達(dá)點(diǎn)。

 

【答案】

（1）（2）小球不能到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)

【解析】以表示小球碰后的速度，表示小球碰后的速度，表示小球在半圓最高點(diǎn)的速度，表示小球從離開(kāi)半圓最高點(diǎn)到落在軌道上經(jīng)過(guò)的時(shí)間，則有

                  ①

                  　�、�

     　�、�

             　　④

由①②③④求得，

代入數(shù)值得m/s，3.5m/s．

（2）假定球剛能沿著半圓軌道上升到點(diǎn)，則在點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的作用力等于零．以表示它在點(diǎn)的速度，以表示它在點(diǎn)相應(yīng)的速度，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律，有，，

解得　代入數(shù)值得3.9m/s

由m/s，可知，

所以小球不能到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)．

 

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：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一光滑的半徑為R的豎直半圓形軌道放在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球?qū)⒁獜乃杰壍揽贐飛出時(shí)，球?qū)壍赖膲毫η『脼?mg．求：
（1）小球從水平軌道口B飛出時(shí)速度是多少．
（2）小球落地點(diǎn)C距A（A在B的正下方）處多遠(yuǎn)．（重力加速度為g）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，是放置在豎直平面內(nèi)的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。AB為水平直軌，CPA與BFD圓形軌道的半徑分別為R1=1.0 m和R2=3.0 m,而傾斜直軌CD的長(zhǎng)為L(zhǎng)=6 m,  AB、CD與兩圓形軌道相切,其中傾斜直軌CD部分的表面粗糙,且其動(dòng)摩擦因數(shù)為, 軌道其余各部分的表面光滑.一個(gè)質(zhì)量為m=2 kg的滑環(huán)(套在滑軌上),從AB的中點(diǎn)E處以v0=10 m/s的初速度水平向右運(yùn)動(dòng).已知=37°(g取10 m/s2) 試求:

(1)滑環(huán)第一次通過(guò)O2的最低點(diǎn)F處時(shí)對(duì)軌道的壓力.

(2)滑環(huán)通過(guò)O1最高點(diǎn)A的次數(shù).

(3)滑環(huán)克服摩擦力做功所通過(guò)的總路程.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一光滑的半徑為R的豎直半圓形軌道放在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球?qū)⒁獜乃杰壍揽贐飛出時(shí)，球?qū)壍赖膲毫η『脼閙g。求：

（1）、小球從水平軌道口B飛出時(shí)速度是多少m/s 。

（2）、小球落地點(diǎn)C距A(A在B的正下方)處多遠(yuǎn)。

（重力加速度為g）

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年甘肅省白銀市平川中恒學(xué)校高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一光滑的半徑為R的豎直半圓形軌道放在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球?qū)⒁獜乃杰壍揽贐飛出時(shí)，球?qū)壍赖膲毫η『脼閙g。求：

（1）、小球從水平軌道口B飛出時(shí)速度是多少m/s 。

（2）、小球落地點(diǎn)C距A(A在B的正下方)處多遠(yuǎn)。

（重力加速度為g）

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2012屆甘肅省白銀市平川中恒學(xué)校高一下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一光滑的半徑為R的豎直半圓形軌道放在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球?qū)⒁獜乃杰壍揽贐飛出時(shí)，球?qū)壍赖膲毫η『脼閙g。求：

（1）、小球從水平軌道口B飛出時(shí)速度是多少m/s 。
（2）、小球落地點(diǎn)C距A(A在B的正下方)處多遠(yuǎn)。
（重力加速度為g）

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