如圖所示,圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的數(shù)學(xué)公式圓周,B點離地面的高度h=0.8m,該處切線是水平的,一質(zhì)量為m=200g的小球(可視為質(zhì)點)自A點由靜止開始沿軌道下滑(不計小球與軌道間的摩擦及空氣阻力),小球從B點水平飛出,最后落到水平地面上的D點.已知小物塊落地點D到C點的距離為x=4m,重力加速度為g=10m/s2.求:
(1)圓弧軌道的半徑;
(2)小球通過B點時的加速度大。
(3)小球滑到B點時對軌道的壓力.

解:(1)滑快從B點拋出后作平拋運動,由h=g t2
得空中飛行時間:t==0.4 s
滑快在B 點的速度為:vB==10 m/s
滑塊在AB過程機械能守恒:mgR=mvB2
∴軌道半徑:R==5 m
(2 ) 滑快在B 點的加速度大小為:a==20 m/s2
(3)由牛頓第二定律得:N-mg=ma
N=m(g+a)=0.2×(10+20)N=6 N
由牛頓第三定律知:對軌道的壓力大小為:F=N=6 N,方向豎直向下
答:(1)圓弧軌道的半徑為5m;
(2)小球通過B點時的加速度大小為20 m/s2;
(3)小球滑到B點時對軌道的壓力為6N.
分析:(1)小滑塊離開B點后做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求得滑塊在B點的速度,物塊自A點到B點的過程機械能守恒,根據(jù)機械能守恒定律即可求解;
(2)滑快在B點的加速度為向心加速度,根據(jù)a=求解;
(3)在B點,合外力提供向心力,根據(jù)向心力公式即可求解壓力.
點評:該題主要考查了平拋運動的規(guī)律、圓周運動向心力公式及動能定理的應(yīng)用,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,圓弧軌道AB在豎直平面內(nèi),在B點,軌道的切線是水平的,一小球由圓弧軌道上的某點從靜止開始下滑,不計任何阻力.設(shè)小球剛到達B點時的加速度為a1,剛滑過B點時的加速度為a2,則( 。

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如圖所示,圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的
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圓周,B點離地面的高度h=0.8m,該處切線是水平的,一質(zhì)量為m=200g的小球(可視為質(zhì)點)自A點由靜止開始沿軌道下滑(不計小球與軌道間的摩擦及空氣阻力),小球從B點水平飛出,最后落到水平地面上的D點.已知小物塊落地點D到C點的距離為x=4m,重力加速度為g=10m/s2.求:
(1)圓弧軌道的半徑;
(2)小球通過B點時的加速度大。
(3)小球滑到B點時對軌道的壓力.

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(2006?和平區(qū)模擬)質(zhì)量為m的小滑塊自圓弧軌道上端由靜止滑下,如圖所示,圓弧軌道半徑為R,高度為h.A點為弧形軌道與水平桌面的平滑接點.滑塊離開桌面后恰好落人靜止在水平面上的裝滿沙的總質(zhì)量為m0的小車中,桌面到小車上沙平面的高度也是h.木塊落人車內(nèi)與沙面接觸直到相對靜止經(jīng)過的較短時間為t.試回答下列問題.(所有接觸面的摩擦不計,重力加速度g已知,小車高度不計)
(1)滑塊經(jīng)過A點前后對軌道和桌面的壓力F1,F(xiàn)2各多大?
(2)小車最終的速度多大?
(3)滑塊落人車中直到相對靜止的過程中,小車對地面的平均壓力多大?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的
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圓周,在B點軌道的切線是水平的,一質(zhì)點自A點從靜止開始下滑,滑到B點時的速度大小是
2gR
,重力加速度為g,則在質(zhì)點剛要到達B點時的加速度大小為
 
,滑過B點時的加速度大小為
 

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精英家教網(wǎng)如圖所示,圓弧軌道與水平面平滑連接,軌道與水平面均光滑,質(zhì)量為m的物塊B與輕質(zhì)彈簧拴接靜止在水平面上,彈簧右端固定,質(zhì)量為3m的物塊A從圓弧軌道上距離水平面高h處由靜止釋放,與B碰撞后推著B-超運動但與B不粘連.求:
Ⅰ.彈簧的最大彈性勢能;
Ⅱ.A與B第一次分離后,物塊A沿圓弧面上升的最大高度.

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