17．如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為 m=1kg 的小物塊，從光滑平臺(tái)上的 A 點(diǎn)以 v0=3m/s 的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上與圓弧的末端D點(diǎn)切線相平的水平面．圓弧軌道的半徑為 R=0.5m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°．（sin53°=0.8，cos53°=0.6）不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）若小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度大小為 5m/s，求其剛到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力大��；
（2）A、C 兩點(diǎn)的高度差．

分析 （1）對(duì)物塊在D點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律得到物塊受到的支持力，然后由牛頓第三定律得到壓力；
（2）通過物塊在AC間做平拋運(yùn)動(dòng)，由末速度方向求得豎直分速度，進(jìn)而得到下落高度．

解答 解：（1）對(duì)物塊在D點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律可得：物塊受到的支持力${F}_{N}=mg+\frac{m{{v}_{D}}^{2}}{R}=60N$；那么由牛頓第三定律可知：物塊剛到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力大小為60N；
（2）物塊從A到C做平拋運(yùn)動(dòng)，物塊在C處的豎直分速度vy=v0tan53°=4m/s；
那么由豎直方向物體做自由落體運(yùn)動(dòng)可得：A、C 兩點(diǎn)的高度差$h=\frac{{{v}_{y}}^{2}}{2g}=0.8m$；
答：（1）若小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度大小為 5m/s，則其剛到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力大小為60N；
（2）A、C 兩點(diǎn)的高度差為0.8m．

點(diǎn)評(píng) 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，求得合外力及運(yùn)動(dòng)過程做功情況，然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，傳送帶以v=10m/s速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪中心點(diǎn)AB間水平距離為8m，可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量m=1kg，以v0=6$\sqrt{2}$ m/s的速度從光滑平臺(tái)滑上傳送帶，滑塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6（重力加速度g=10m/s2）．關(guān)于滑塊的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（　　）
A．滑塊將從B端滑落
B．滑塊將返回光滑平臺(tái)上，回到平臺(tái)上的速度大小為6$\sqrt{2}$ m/s
C．滑塊向右運(yùn)動(dòng)過程中其機(jī)械能的減少量等于此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量
D．滑塊在傳送帶上的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)其做功為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和物體B，放在光滑的水平面上，水平速度為v0=5m/s，的子彈射中物體A并嵌在其中（作用時(shí)間極短），已知物體B的質(zhì)量為mB=5kg，物體A的質(zhì)量為mA=4kg，子彈的質(zhì)量為m=1kg．求：
（Ⅰ）子彈射入物體A的過程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能大��；
（Ⅱ）彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢(shì)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．質(zhì)量不同而具有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止，則下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．質(zhì)量大的滑行的距離大B．質(zhì)量大的滑行的時(shí)間短
C．它們克服阻力做的功一樣大D．它們運(yùn)動(dòng)的加速度一樣大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

12．水平面上放著質(zhì)量mA=2kg的物塊A，A可視為質(zhì)點(diǎn)，A與墻面間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧（彈簧與A不拴接），用手擋住A不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能EP=49J，如圖所示．放手后A向右運(yùn)動(dòng)，之后沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R=0.5m，A恰能到達(dá)最高點(diǎn)C．取g=10m/s2，求
（1）求在最高點(diǎn)C點(diǎn)A的速度vc的大小
（2）求到達(dá)最高點(diǎn)C的過程A克服摩擦力所做的功
（3）物塊A在脫離C點(diǎn)做什么運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)的速度是多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．把物體以初速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)拋出后豎直位移和水平位移相等時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是（　�。�
A．$\frac{{v}_{0}}{g}$B．$\frac{2{v}_{0}}{g}$C．$\frac{4{v}_{0}}{g}$D．$\frac{8{v}_{0}}{g}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

9．如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R=0.9m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上．質(zhì)量m=2kg的小物體在水平恒力F=20N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知xAB=10m，小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5．當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F．取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小vB；
（2）小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物體的壓力N．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，一個(gè)物體沿光滑水平面以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧．在壓縮彈簧的過程中（　�。�
A．彈簧對(duì)物體做正功，物體動(dòng)能減少
B．彈簧對(duì)物體做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加
C．彈簧對(duì)物體做正功，彈性勢(shì)能減少
D．彈簧對(duì)物體做負(fù)功，物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

7．如圖，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距L=0.50m，導(dǎo)軌上端接有電阻R=1.60Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．導(dǎo)軌下 部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)有虛線所示的水平上邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向外．質(zhì)量m=0.04kg、電阻r=0.40Ω的金屬 桿MN，從靜止開始沿著導(dǎo)軌下落并以恒定的速度在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)．金屬桿下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度g=l0m/s2，不計(jì)空氣阻力．求金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：
（1）通過電阻R的電流大小；
（2）速度的大小；
（3）金屬桿的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電阻R內(nèi)能的效率．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案