如圖，一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）以某一初速度從A點水平拋出，恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進(jìn)入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出，恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°，不計空氣阻力。求：

（1）小球從A點做平拋運動的初速度v0的大小；
（2）在D點處管壁對小球的作用力N；
（3）小球在圓管中運動時克服阻力做的功W克f。

（1） （2） （3）

解析試題分析：（1）小球從A到B：豎直方向
=2gR（1+cos60°）=3gR 則vy=
在B點，由速度關(guān)系
v0=
（2）小球從D到B，豎直方向
R（1+cos60°）=     解得：t=
則小球從D點拋出的速度
vD=
在D點，由牛頓第二定律得：
mg﹣N=m      解得：N=
（3）從A到D全程應(yīng)用動能定理：
﹣W克f =  解得：W克f = 
考點：平拋運動 圓周運動 牛頓第二定律 動能定理

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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：計算題

如圖所示，在水平放置的圓盤邊緣C點固定一個小桶，桶的高度不計，圓盤半徑為R=1m,在圓盤直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，且B點距離圓盤圓心的豎直高度h= 1.25m，在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4kg的物塊（可視為質(zhì)點），物塊與滑道的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，現(xiàn)用力F="4" N的水平作用力拉動物塊，同時圓盤從圖示位置以角速度ω="2π" rad/s，繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，拉力作用在物塊上一段時間后撤掉，最終物塊由B點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。(重力加速度取10m/s2。)

（1）若拉力作用時間為0.5s，求所需滑道的長度
（2）求拉力所做的最少的功

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）素有“陸地沖浪”之稱的滑板運動已深受廣大青少年喜愛．如圖所示是由足夠長的斜直軌道,半徑的凹形圓弧軌道和半徑的凸形圓弧軌道三部分組成的模擬滑板組合軌道.這三部分軌道依次平滑連接,且處于同一豎直平面內(nèi)．其中M點為凹形圓弧軌道的最低點,N點為凸形圓弧軌道的最高點，凸形圓弧軌道的圓心O與M點在同一水平面上.可視為質(zhì)點,質(zhì)量為的滑板從斜直軌道上的P點無初速度滑下,經(jīng)M點滑向N點,P點距水平面的高度.不計一切阻力,取.求：

(1)滑板滑至M點時的速度；
(2)滑板滑至M點時，軌道對滑板的支持力；
(3)若滑板滑至N點時恰好對軌道無壓力，則滑板的下滑點P距水平面的高度應(yīng)變?yōu)槎嗌?

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如圖，一個質(zhì)量為0．6kg 的小球以某一初速度從P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進(jìn)入圓弧（不計空氣阻力，進(jìn)入圓弧時無機(jī)械能損失）。已知圓弧的半徑R=0．3m ， θ="60" 0，小球到達(dá)A點時的速度 v="4" m/s 。（取g ="10" m/s2）求：

（1）小球做平拋運動的初速度v0；
（2）P點與A點的水平距離和豎直高度；
（3）小球到達(dá)圓弧最高點C時對軌道的壓力。

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某同學(xué)做拍打籃球的游戲，要控制籃球，使其重心在距地面高度為h=0.9m的范圍內(nèi)做豎直方向上的往復(fù)運動，如圖所示。每次要在最高點時用手開始擊打籃球，手與球作用一段距離后分開，球落地反彈。已知球反彈的速度v2的大小是落地速度v1大小的4/5，反彈后恰好達(dá)到最高點，球與地面的作用時間為t=0.1s，籃球的質(zhì)量m=0.5kg，半徑為R=0.1m，若地面對球的作用力可視為恒力，籃球與地面碰撞時認(rèn)為重心不變，忽略空氣阻力和籃球的轉(zhuǎn)動。求（1）球反彈的速度v2.（2）地面對球的作用力F（g取10m/s2）

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（15分）成都是一座來了就不想走的城市，悠閑而不失高雅，前不久，成都東區(qū)音樂公園就舉辦了一場盛大的鋼琴音樂會。工作人員在布置舞臺時，要用繩索把鋼琴從高臺吊運到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg，繩索能承受的最大拉力為1820N，吊運過程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線運動。降落至底部距地面的高度為h時，立即以恒定加速度減速，最終鋼琴落地時剛好速度為零（g取10m/s2），
求：（1）h的最小值是多少；
（2）為了保證繩索和鋼琴的安全，此次以0.6m/s的初速度勻減速到零，用時3s，求此次減速過程中鋼琴機(jī)械能的變化量△E。

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（16分）如圖所示，一根長為L的輕繩一端固定在點，另一端系一質(zhì)量的小球，小球可視為質(zhì)點。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運動到最低點時，輕繩剛好被拉斷。點下方有一以點為頂點的固定斜面，傾角,斜面足夠長，且，已知重力加速度為，忽略空氣阻力；求：

(1)輕繩斷時的前后瞬間，小球的加速度？   (2)小球落至斜面上的速度大小及方向？

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用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0 kg的滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現(xiàn)將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時，傳感器a、b的示數(shù)均為 10 N（取g=10 m／s2）．（1）若傳感器a的示數(shù)為 14 N、b的示數(shù)為6.0 N，求此時汽車的加速度大小和方向．（2）當(dāng)汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數(shù)為零．

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