(14分)如圖所示,弧形軌道的下端與半徑為R的圓軌道平滑連接。現(xiàn)在使小球從弧形軌道上端距地面2R的A點(diǎn)由靜止滑下,進(jìn)人圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng),軌道摩擦不計(jì)。

試求:
(1)小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度大。
(2)小球在最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大;
(3)小球在某高處脫離圓軌道后能到達(dá)的最大高度。
(1)(2)(3)

試題分析:⑴小球從A到B的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得
             2分
             1分  
⑵在B點(diǎn),由牛頓第二定律得
           2分  
            1分  
⑶根據(jù)機(jī)械能守恒,小球不可能到達(dá)圓周最高點(diǎn),但在圓心一下的圓弧部分速度不等0,彈力不等于0,小球不會(huì)離開(kāi)軌道。設(shè)小球在C點(diǎn)(OC與豎直方向的夾角為)脫離圓軌道,則在C點(diǎn)軌道彈力為0有
                2分
小球從A到C的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律得
           2分
由③④得:

離開(kāi)C點(diǎn)后做斜上拋運(yùn)動(dòng),水平分速度
設(shè)小球離開(kāi)圓軌道后能到達(dá)的最大高度h處為D點(diǎn),則D點(diǎn)的速度即水平方向大小等于從A到D點(diǎn)的過(guò)程中由機(jī)械能守恒定律得
           3分
解得:                  1分 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B兩球質(zhì)量相等,A球用不能伸長(zhǎng)的輕繩系于O點(diǎn),B球用輕彈簧系于O′點(diǎn),O與O′點(diǎn)在同一水平面上.分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處,使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處于自然狀態(tài),將兩球分別由靜止開(kāi)始釋放,當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)兩球恰好仍處在同一水平面上, 則(    )

A.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),兩球動(dòng)能相等
B.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),A球動(dòng)能較大
C.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),B球動(dòng)能較大
D.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),A球損失的重力勢(shì)能較多

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

兩個(gè)質(zhì)量分別為、的小滑塊A、B和一根輕質(zhì)短彈簧,彈簧的一端與小滑塊A粘連,另一端與小滑塊B接觸而不粘連.現(xiàn)使小滑塊A和B之間夾著被壓縮的輕質(zhì)彈簧,處于鎖定狀態(tài),一起以速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),如題8圖所示.一段時(shí)間后,突然解除鎖定(解除鎖定沒(méi)有機(jī)械能損失),兩滑塊仍沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),兩滑塊在水平面分離后,小滑塊B沖上斜面的高度為.斜面傾角,小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,水平面與斜面圓滑連接.重力加速度.求:(提示:

(1)A、B滑塊分離時(shí),B滑塊的速度大小.
(2)解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A。質(zhì)量m=0.l0kg的小球與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,小球以初速度v0="7.0" m/s在水平地面上向左運(yùn)動(dòng)4.0m后,沖上豎直半圓環(huán),最后小球落在C點(diǎn),取重力加速度g="10" m/s2,求:

(1)小球進(jìn)入圓軌道通過(guò)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度;
(3)A、C間的距離;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在靜電場(chǎng)中將一個(gè)帶電量為的點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),已知a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。在此過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他力做的功為,則該點(diǎn)電荷的動(dòng)能
A.增加了B.減少了
C.增加了D.減少了

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)《憤怒的小鳥》是一款時(shí)下非常流行的游戲,故事也相當(dāng)有趣,如圖甲,為了報(bào)復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們,鳥兒以自己的身體為武器,如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行假設(shè);小鳥被彈弓沿水平方向彈出,如圖乙所示。(取重力加速度g=10 m/s2)

(1)若h1=3.6 m,l1=2.4 m,h2=1.8 m,要使小鳥飛出能直接打中肥豬的堡壘,小鳥飛出去的初速度應(yīng)多大?
(2)如果小鳥彈出后,先掉到平臺(tái)上(此時(shí)小鳥距拋出點(diǎn)的水平距離為l2),接觸平臺(tái)瞬間豎直速度變?yōu)榱,水平速度不變,小鳥在平臺(tái)上滑行一段距離后,若要打中肥豬的堡壘,小鳥和平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與小鳥彈出時(shí)的初速度v0應(yīng)滿足什么關(guān)系(用題中所給的符號(hào)h1、l1、h2、l2、g表示)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一根長(zhǎng)為1.8m,可繞軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)桿AB,兩端分別固定質(zhì)量1kg相等的兩個(gè)球,已知OB=0.6m。現(xiàn)由水平位置自由釋放,求:

(1)輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的速度?
(2)輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)軸O受到桿的力是多大?
(3)求在從A到A’的過(guò)程輕桿對(duì)A球做的功?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,一質(zhì)量的足夠長(zhǎng)木板B靜止于光滑水平面上,B的右邊放有豎直擋板,B的右端距擋板.現(xiàn)有一小物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量,以初速度從B的左端水平滑上B.已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù),B與豎直擋板的碰撞時(shí)間極短,且碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失.求:

(1)B與豎直擋板相碰前的速度是多少?
(2)若題干中的S可以任意改變(S不能為零)大小,要使B第一次碰墻后,AB系統(tǒng)動(dòng)量為零,S的大小是多少?
(3)若要求B與墻碰撞兩次,B的右端距擋板S應(yīng)該滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,是某公園設(shè)計(jì)的一種驚險(xiǎn)刺激的娛樂(lè)設(shè)施,軌道CD部分粗糙,μ=0.1,其余均光滑。第一個(gè)圓管軌道的半徑R=4m,第二個(gè)圓管軌道的半徑r=3.6m。一挑戰(zhàn)者質(zhì)量m=60kg,沿斜面軌道滑下,滑入第一個(gè)圓管形軌道(假設(shè)轉(zhuǎn)折處無(wú)能量損失),挑戰(zhàn)者到達(dá)A、B兩處最高點(diǎn)時(shí)剛好對(duì)管壁無(wú)壓力,然后從平臺(tái)上飛入水池內(nèi),水面離軌道的距離h=1m。g取10 m/s2,管的內(nèi)徑忽略不計(jì),人可視為質(zhì)點(diǎn)。

求:(1)挑戰(zhàn)者若能完成上述過(guò)程,則他應(yīng)從離水平軌道多高的地方開(kāi)始下滑?(2)CD部分的長(zhǎng)度是多少?(3)挑戰(zhàn)者入水時(shí)速度的大小和方向?

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