【題目】如圖所示,一可看成質(zhì)點的小球從A點以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運動到B點后.進(jìn)入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道,圓形軌間不相互重疊.即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點運動,C點右側(cè)有一壕溝,C、D兩點的豎直高度h=0.8m,水平距離s=2m,水平軌道AB長為L1=5m,BC長為L2=4m,小球與水平軌道間的動摩檫因數(shù)μ=0.2.取重力加速度g=l0m/s2.則:

1)若小球恰能通過圓形軌道的最高點,求小球在A點的初速度;

2)若小球既能通過圓形軌道的最高點,又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點初速度的范圍是多少.

【答案】15m/s25m/s≤vA≤6m/svAm/s

【解析】1)小球恰能通過最高點,則有:mg=m

A到最高點的過程,由動能定理有:﹣μmgL12mgR=mv2mvA2

解得在A點的初速度為:vA=5m/s

2)若vA=5m/s時,設(shè)小球?qū)⑼T?/span>BC間距Bx處.由動能定理得:

μmgL1+x=0-mvA2

解得:x=1.25m

若小球剛好停在C處,則有:﹣μmgL1+L2=0mv′2A

解得在A點的初速度為:vA′=6m/s

若小球停在BC段,則有:5m/s≤vA≤6m/s

若小球能通過C點,并越過壕溝,則有:

h=gt2

s=vct

AC的過程,由動能定理有:μmgL1+L2=mvC2mv″A2

則有:v″A=m/s

故欲滿足題意,初速度范圍是:5m/s≤vA≤6m/svAm/s(不取等號也可)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(3-4)關(guān)于簡諧運動的回復(fù)力和能量以下說法正確的是( 。

A. 簡諧運動的回復(fù)力不可能是恒力

B. 做簡諧運動的物體的加速度方向與位移方向總是相反

C. 簡諧運動公式F=﹣kx中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧的長度

D. 做簡諧運動的物體每次經(jīng)過平衡位置合力一定為零

E. 做簡諧運動的物體動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,振動的總能量保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示:一軸豎直的錐形漏斗,內(nèi)壁光滑,內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量不相同的小球A、B各自在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,已知mAmB,則下列關(guān)系不正確的有( 。

A. 線速度vAvB B. 角速度ωAB

C. 向心加速度aA=aB D. 小球?qū)β┒返膲毫?/span>NANB

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面,做如下實驗:用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,上端固定在O點,如圖甲所示,在最低點給小球某一初速度,使其繞O點的豎直面內(nèi)做圓周運動,測得繩的拉力F大小隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示.F17F2,設(shè)R、m、引力常量G以及F1為已知量,忽略各種阻力.以下說法正確的是

A. 該星球表面的重力加速度為

B. 衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為

C. 星球的密度為

D. 小球過最高點的最小速度為0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗證機(jī)械能守恒定律實驗中:

1)運用公式對實驗條件的要求是在打第一個點時,重錘恰好由靜止開始下落,為此,所選擇的紙帶第1、2點間的距離應(yīng)接近___________.

2)某同學(xué)實驗步驟如下:

A.用天平準(zhǔn)確測出重錘的質(zhì)量;

B.把打點計時器固定在鐵架臺上,并接到電源的直流輸出

C.將紙帶一端固定在重錘上,另一端穿過打點計時器的限位孔,使重錘靠近打點計時器

D.先釋放重錘,后接通電源

E、取下紙帶,再重復(fù)幾次;

F、選擇紙帶,測量紙帶上某些點之間的距離;

G、根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。

你認(rèn)為他實驗步驟中多余的步驟是_____________,錯誤的步驟是_____________(均填序號)。

3)在該實驗中根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v,量出下落的距離h,以為縱軸,以h為橫軸畫出圖線,則圖線應(yīng)是圖中的__________就證明機(jī)械能是守恒的,圖線的斜率代表的物理量是_________.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一對平行光滑軌道水平放置,軌道間距L=0.20 m,電阻R=10 Ω,有一質(zhì)量為m=1 kg的金屬棒平放在軌道上,與兩軌道垂直,金屬棒及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于垂直軌道平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5 T,現(xiàn)用一拉力F沿軌道方向拉金屬棒,使之做勻加速運動,加速度a=1 m/s2,試求:

(1)力F隨時間t的變化關(guān)系;

(2)F3N時,電路消耗的電功率P;

(3)若金屬棒勻加速運動的時間為T時,拉力F達(dá)到最大值Fm5N,此后保持拉力F m5N不變,求出時間T,并簡述在時間T前后,金屬棒的運動情況。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】科學(xué)思維和方法演進(jìn)促進(jìn)了近代自然科學(xué)的誕生。下列觀點最有利于近代自然科學(xué)產(chǎn)生的是:

A. “知識按其有用性來評價”

B. “只有圓周運動才是完美的”

C. “自然界是有秩序的”

D. “凡是以視覺為依據(jù)得到的,都不可相信”

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物體質(zhì)量之比mA︰mB=3︰2,原來靜止在平板小車C上,A、B間有一根被壓縮的彈簧,地面光滑,當(dāng)彈簧突然釋放后,則( )

A. 若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)相同,A、B組成系統(tǒng)的動量守恒

B. 若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)不同,A、B、C組成系統(tǒng)的動量不守恒

C. 若A、B所受的摩擦力大小相等,A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒

D. 若A、B所受的摩擦力大小不相等,A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物塊以一定的初速度沿足夠長的光滑斜面底端向上滑出,從滑出至回到斜面底端的時間為6 s,若在物塊上滑的最大位移的一半處設(shè)置一垂直斜面的擋板,仍將該物塊以相同的初速度在斜面底端向上滑出,物塊撞擊擋板前后的速度大小相等、方向相反。撞擊所需時間不計,則這種情況下物塊從上滑至回到斜面底的總時間約為(不計空氣阻力)

A.1.0 s B.1.8 s C.2.0 s D.2.6 s

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案