（12分）如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出，恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出，恰好又落到B點(diǎn)．已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=60°，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大��；
（2）在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N；
（3）小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功Wf．

（1）（2）方向豎直向上 （3）

解析試題分析：（1）小球從A到B為平拋運(yùn)動(dòng)
豎直方向自由落體即勻變速直線運(yùn)動(dòng)
則
在B點(diǎn)，合速度沿切線方向，速度合成如下圖

由速度的幾何關(guān)系可得        (3分)
（2）小球從D點(diǎn)離開軌道又落回到B此運(yùn)動(dòng)仍然是平拋運(yùn)動(dòng)：
豎直方向      解得： 
水平方向
則小球從D點(diǎn)拋出的速度
在D點(diǎn)，重力和彈力的合力提供向心力公式即：
解得： 方向豎直向上        (6分)
（3）從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程，只有阻力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有

解得
考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng) 動(dòng)能定理

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：計(jì)算題

探究能力是進(jìn)行物理學(xué)研究的重要能力之一.物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān).為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系，某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索.如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論.另外已測(cè)試砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為2 cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10 N/π.經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示:

ω/rad·s-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek
 
 
 
 
 

(1)計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中.
(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為        .
(3)若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5 rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈時(shí)的角速度為           rad/s 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如圖所示，他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點(diǎn)， 選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角=53o，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。取重力加速度， (，)

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F；
(2)若繩長L="2m," 選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度；
(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，小明認(rèn)為繩越長，在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)，請(qǐng)通過推算說明你的觀點(diǎn)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點(diǎn)，兩斜面的傾角θ=37°，圓弧BC半徑R=2m．一質(zhì)量m=1kg的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面AB上的P點(diǎn)由靜止沿斜面下滑，經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD．已知P點(diǎn)與斜面底端B間的距離L1=6m，滑塊與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，g=10m/s2．求：

（1）小滑塊第1次經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)E時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；
（2）小滑塊從靜止開始下滑到第n次到達(dá)B點(diǎn)的過程中在斜面AB上運(yùn)動(dòng)通過的總路程．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

由相同材料的木板搭成的軌道如圖，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長均為L=1.5m，木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=370（sin370=0.6，con370=0.8），一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放，物體與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.2，在兩木板交接處都用小曲面相連，使物體能順利地經(jīng)過它，既不損失動(dòng)能，也不會(huì)脫離軌道。在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，重力加速度取10m/s2，問：

（1）物體能否靜止在木板上？請(qǐng)說明理由。
（2）物體運(yùn)動(dòng)的總路程是多少？
（3）物體最終停在何處？并作出解釋。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，輕桿AB長l，兩端各連接A、B小球，質(zhì)量均為m，桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。輕桿由水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直方向，求：

（1）此過程中桿對(duì)A球做的功是多少。
（2）在豎直方向時(shí)轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g,不計(jì)一切阻力）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，足夠長的光滑斜面的傾角為37°，質(zhì)量分別為mA和mB的A、B兩小物體用跨過斜面頂端光滑小滑輪的細(xì)繩相連，且mA＝3mB。開始時(shí)A物體離地高為h＝0.5m，物體B恰在斜面底端，從圖示位置由靜止開始釋放A物體，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

⑴A物體剛要著地時(shí)的B的速度大�。�
⑵B物體在斜面上上升的最遠(yuǎn)距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡化模型示意圖．在Oxy平面的第一象限，存在以x軸y軸及雙曲線的一段（0≤x≤L，0≤y≤L）為邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)I；在第二象限存在以x=-L； x=-2L；y=0；y=L的勻強(qiáng)電場(chǎng)II．兩個(gè)電場(chǎng)大小均為E，不計(jì)電子所受重力．求

（1）從電場(chǎng)I的邊界B點(diǎn)處由靜止釋放電子，電子離開MNPQ時(shí)的位置;
（2）由電場(chǎng)I的AB曲線邊界處由靜止釋放電子離開MNPQ時(shí)的最小動(dòng)能；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

光滑絕緣半球槽的半徑為R，處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處（與球心等高）無初速沿軌道滑下，滑到最低點(diǎn)B時(shí)，球?qū)壍赖膲毫?mg。求

（1）小球從A到B的過程中受到的電場(chǎng)力做的功及電場(chǎng)力的大小
（2）帶電小球在滑動(dòng)過程中的最大速度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案