(15分)A、B分別為豎直固定光滑圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。已知小球通過A點(diǎn)的速率為2 m/s,試求它通過B點(diǎn)速率的最小值。
v="2" m/s
由機(jī)械能守恒定律知,軌道半徑越大,小球通過B點(diǎn)速率越小,但小球能通過最高點(diǎn)的速率應(yīng)受圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的制約,當(dāng)小球通過最高點(diǎn)重力恰好充當(dāng)向心力時(shí),其對(duì)應(yīng)的速率度即為所求.?                         (3分)
設(shè)軌道半徑為R時(shí)小球恰通過B點(diǎn)的速率為vB,則由機(jī)械能守恒定律,得:?
mvB2+2mgR=mvA2?                      ①… …………(5分)
又因:mg=m                            ② ……………(5分)
解得:v="2" m/s?                                ③……………(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

高臺(tái)滑雪以其驚險(xiǎn)刺激而聞名,運(yùn)動(dòng)員在空中的飛躍姿勢(shì)具有很強(qiáng)的觀賞性。某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化成如圖所示的示意圖。其中AB段是助滑雪道,傾角α=30°,BC段是水平起跳臺(tái),CD段是著陸雪道, AB段與BC段圓滑相連,DE段是一小段圓弧(其長(zhǎng)度可忽略),在D、E兩點(diǎn)分別與CD、EF相切,EF是減速雪道,傾角θ=37°。軌道各部分與滑雪板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,圖中軌道最高點(diǎn)A處的起滑臺(tái)距起跳臺(tái)BC的豎直高度h="10" m。A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L1="20" m. 運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的質(zhì)量m=60 kg,滑雪運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止開始起滑,通過起跳臺(tái)從C點(diǎn)水平飛出,落在著陸雪道CD上后沿斜面下滑到D時(shí)速度為20m/s. 運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),設(shè)運(yùn)動(dòng)員在全過程中不使用雪杖助滑,忽略空氣阻力的影響,sin37°=0.6,cos37°=0.8. 求:
(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功;
(2)在著陸雪道CD上的著陸位置與C點(diǎn)的距離;
(3)從運(yùn)動(dòng)員到達(dá)D點(diǎn)起,經(jīng)3.0s正好通過減速雪道EF上的G點(diǎn),求EG之間的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,繩子一端固定,另一端栓一個(gè)質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)讓小球從A點(diǎn)無初速地釋放,下落過程中經(jīng)過B點(diǎn)最后到達(dá)最低點(diǎn)C,則小球下落過程中機(jī)械能是否守恒:_____________(填:“是”或“否”),小球在B點(diǎn)和C點(diǎn)的速率之比VA:VB=_______________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,一半徑R=1m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道,與斜面相切于B處,圓弧軌道的最高點(diǎn)為M,斜面傾角θ=370,t=0時(shí)刻有一物塊沿斜面上滑,其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示。若物塊恰能到達(dá)M點(diǎn),(取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8),求:

(1)物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)AB間的距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道的底端恰好與光滑水平面相切。質(zhì)量為M=2.0kg的小物塊B靜止在水平面上。質(zhì)量為=1.0kg的小物塊A從距離水平面高=0.45m的P點(diǎn)沿軌道從靜止開始下滑,經(jīng)過弧形軌道的最低點(diǎn)Q滑上水平面與B相碰,碰后兩個(gè)物體以共同速度運(yùn)動(dòng)。取重力加速度=10m/s2。求
(1)A經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(2)AB碰后速度的大小;
(3)碰撞過程中系統(tǒng)(AB)損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖7-7-16所示,光滑圓管軌道ABC,其中AB部分平直,BC部分是處于豎直平面的、半徑為R的半圓.圓管截面的半徑r<<R.有一質(zhì)量為m、半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0從A點(diǎn)射入圓管.問:

圖7-7-16
(1)若要小球能從C端出來,初速度v0需多大?
(2)在小球從C端出來的瞬間,對(duì)管壁作用力有哪幾種典型情況?初速度v0各應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

木塊靜掛在繩子下端,一子彈以水平速度射入木塊并留在其中,再與木塊一起共同擺到一定高度,如圖7-6-9所示.從子彈開始射入到共同上擺到最大高度的過程中,下列說法正確的是 …( 。

圖7-6-9
A.子彈的機(jī)械能守恒
B.木塊的機(jī)械能守恒
C.子彈和木塊的總機(jī)械能守恒
D.以上說法都不對(duì)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體從斜面的底端以某一初速度沿粗造斜面上滑至最高點(diǎn)后再沿斜面下滑到底端,下列說法中正確的是(  )
A.上滑過程中摩擦力的沖量大于下滑過程中的摩擦力的沖量
B.上滑過程中損失的機(jī)械能等于下滑過程中的損失的機(jī)械能
C.上滑過程中物塊動(dòng)量變化的方向與下滑過程中動(dòng)量變化的方向相反
D.上滑過程中地面受到壓力大于下滑過程中地面受到的壓力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)固定的、半徑為R的半圓形軌道.一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物體自軌道的最高點(diǎn)A沿軌道無初速地滑下,物體與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.當(dāng)物體滑到最低點(diǎn)B時(shí)的速度是假如在無摩擦情況下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的一半.求經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),物體受到的摩擦力的大。

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