質(zhì)量為1kg的小球在半徑為40cm的豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng).(g=10m/s)
(1)求小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度.
(2)當(dāng)小球以4m/s的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),求小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮。?/h1>

解:(1)設(shè)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度為v0,此時(shí)由小球的重力提供小球的向心力,根據(jù)牛頓第二定律得
mg=m 代入解得v0==m/s=2m/s.
(2)當(dāng)小球以4m/s的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得
mg+N=m
得到軌道對(duì)小球的彈力大小N=m-mg=1×N=30N
根據(jù)牛頓第三定律得,小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮′=30N.
答:
(1)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度是2m/s.
(2)當(dāng)小球以4m/s的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮∈?0N.
分析:(1)小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而恰好不脫離軌道時(shí)速度最小,此時(shí)由小球的重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解最小速度.
(2)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,小球以4m/s的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),受到重力和軌道向下的彈力,由牛頓第二定律求出軌道對(duì)小球的彈力,再由牛頓第三定律求解小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮。?br />點(diǎn)評(píng):此題小球在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng),分析小球受力情況是基礎(chǔ),分析臨界條件也是應(yīng)具備的能力.
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:

質(zhì)量為1kg的小球在半徑為40cm的豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng).(g=10m/s)
(1)求小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度.
(2)當(dāng)小球以4m/s的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),求小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮。?/div>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2013?天津模擬)(1)質(zhì)量為1kg的小球在距地面高為0.8m處以某一初速度水平拋出,落地時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為53°.則小球落地時(shí)速度大小為
5
5
m/s,小球落地時(shí)重力的功率為
40
40
W.(不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2
(2)①用多用電表的歐姆擋測(cè)量阻值時(shí),選擇倍率為×100歐姆擋,按正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟測(cè)量,表盤(pán)指針位置如圖甲所示,該電阻的阻值約為
1700
1700
Ω;
②下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是
AC
AC

A.測(cè)量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果
B.測(cè)量阻值不同的電阻時(shí),都必須重新調(diào)零
C.測(cè)量電路中的電阻時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)
D.歐姆表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢(shì)變小,內(nèi)阻變大,但仍能調(diào)零,其測(cè)量結(jié)果與原來(lái)相比不變.
③用多用電表探測(cè)二極管的極性,用歐姆擋測(cè)量,黑表筆接a端,紅表筆接b端時(shí),指針偏轉(zhuǎn)角較大,然后黑、紅表筆反接指針偏轉(zhuǎn)角較小,說(shuō)明
a
a
 (填“a”或“b”)端是二極管正極.

(3)某同學(xué)利用如圖乙所示的裝置測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來(lái),在自由端掛上砝碼盤(pán).通過(guò)改變盤(pán)中砝碼的質(zhì)量,測(cè)得6組砝碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l,畫(huà)出m一l圖線,對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出,如圖丙所示.(重力加速度g=10m/s2
①采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理,該彈簧的勁度系數(shù)為
3.44
3.44
N/m.(保留3位有效數(shù)字)
②請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與考慮砝碼盤(pán)的質(zhì)量相比,結(jié)果
相同
相同
.(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)質(zhì)量為1kg的小球在空中自由下落,與水平地面相碰后立即被反彈,之后又上升到某一高度處.此過(guò)程中小球的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象如圖所示.不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A、小球在下落過(guò)程中重力做功12.5JB、小球在上升過(guò)程中重力勢(shì)能增加8JC、小球與地面接觸過(guò)程中機(jī)械能損失8JD、小球剛與地面接觸時(shí)重力的瞬時(shí)功率為50w

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

質(zhì)量為1kg的小球在距地面高為0.8m處以某一初速度水平拋出,落地時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為53°.則小球落地時(shí)速度大小為
 
m/s,小球落地時(shí)重力的功率為
 
W.(不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,四分之一圓環(huán)軌道半徑為R=0.2m,豎直固定放置在水平地面上,B點(diǎn)為頂點(diǎn),恰好在圓心O的正上方.一質(zhì)量為1kg的小球在外力的作用下從最低點(diǎn)A由靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),此時(shí)撤去外力,小球落地點(diǎn)距O點(diǎn)0.4m,此過(guò)程中外力做功為6J.(圓環(huán)軌道橫截面半徑忽略不計(jì),小球可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2)試求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小和方向;
(3)小球從A到B過(guò)程中,因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生的熱量Q.

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