分析 (1)小球從P到A做平拋運動,到達(dá)A點時速度沿圓弧的切線方向,即與水平方向成θ1角,應(yīng)用速度分解法求出小球運動到A點時的速度.
(2)小球從A到B的過程,由機械能守恒定律求出物體在B點的速度,然后又牛頓定律求出小球在B點時對軌道的壓力.
(3)根據(jù)分速度的規(guī)律和平拋運動的分解法證明即可.
解答 解:(1)將小球經(jīng)A點時的速度vA分解,有
vAcosθ1=v0
解得 vA=$\frac{{v}_{0}}{cos{θ}_{1}}$=$\frac{3}{0.6}$=5m/s
(2)小球從A到B的過程,由機械能守恒定律有
mgr(1-cosθ1)=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}$
在B點,對小球,由牛頓第二定律有
FN-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{r}$
代入數(shù)據(jù)解得 FN=6.8N
由牛頓第三定律知,小球經(jīng)B點時對圓槽的壓力大小為6.8N.
(3)小球能從A點沿切線方向進(jìn)入圓弧,說明其經(jīng)A點時的速度vA與水平方向的夾角為θ1.設(shè)它從P到A的時間為t,則有
tanθ1=$\frac{gt}{{v}_{0}}$
tanθ2=$\frac{{v}_{0}t}{\frac{1}{2}g{t}^{2}}$=$\frac{2{v}_{0}}{gt}$
所以有 tanθ1•tanθ2=2,得證
答:
(1)小球運動到A點時的速度大小是5m/s.
(2)小球在B點時對軌道的壓力大小是6.8N.
(3)略.
點評 本題關(guān)鍵是分析清楚物體的運動情況,掌握平拋運動的研究方法:運動的分解法,明確向心力的來源:指向圓心的合力.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 作用力做正功時,反作用力一定做負(fù)功 | |
B. | 一對作用力和反作用力的功一定大小相等,正負(fù)相反 | |
C. | 滑動摩擦力一定對物體做負(fù)功 | |
D. | 靜摩擦力可以對物體做正功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球在0點電勢能最小 | |
B. | 等量同種正點電荷在E、F兩點場強相同 | |
C. | E到O點過程中,等量同種正點電荷的場強逐漸減小 | |
D. | 小球在運動過程中的合外力大小始終為μ0mg |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 10 J | B. | 20 J | C. | 15 J | D. | 25 J |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體向右滑動的距離可以超過12.5 cm | |
B. | 物體到達(dá)最右端時動能為0,系統(tǒng)機械能不為0 | |
C. | 物體回到O點時速度最大 | |
D. | 物體向右滑動的距離一定小于12.5 cm |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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