10.在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑半圓形固定軌道,其最低點A和水平面相切.一質(zhì)量為m的物塊從最低點以某一速度沖上軌道,到達最高點B時和半圓軌道之間的作用力的大小為mg,求:
(1)物塊到達最高點B時速度的大小;
(2)物塊從最高點B飛出后在水平面上的落點到軌道最低點A的距離.

分析 (1)由牛頓第二定律可求得小球在最高點的速度;
(2)由平拋運動規(guī)律可求得小球落地時的水平位移.

解答 解:(1)在最高點,根據(jù)牛頓第二定律得:
$N+mg=m\frac{v^2}{R}$
解得:$v=\sqrt{2Rg}$
(2)小球離開軌道平面做平拋運動
$2R=\frac{1}{2}g{t^2}$
s=vt
解得:$s=\sqrt{2Rg}×2\sqrt{\frac{R}{g}}=2\sqrt{2}R$
答:(1)物塊到達最高點B時速度的大小為$\sqrt{2Rg}$;
(2)物塊從最高點B飛出后在水平面上的落點到軌道最低點A的距離為$2\sqrt{2}R$.

點評 本題考查平拋、動能定理及向心力公式的應(yīng)用,要注意正確應(yīng)用向心力公式,并能利用牛頓第二定律列式求解

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置,斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8m、質(zhì)量為m=1×103kg的鋼錠ab放在滾筒上,鋼錠與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,使鋼錠沿斜坡向上移動,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s.假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼錠對滾筒的總壓力的大小近似等于鋼錠的重力.取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2.試求:
(1)鋼錠從坡底(如圖所示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間.
(2)鋼錠從坡底(如圖所示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作多長時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,物體P以一定的初速度v沿光滑水平面向右運動,與一個右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞,并被彈簧反向彈回,若彈簧在被壓縮過程中始終遵守胡克定律,那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個( 。
A.P的加速度大小不斷變化,方向也不斷變化
B.P的加速度大小不斷變化,但方向不變
C.P和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
D.P的機械能的改變量小于彈簧對P所做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,A、B是一對平行的金屬板,在兩板間加有一周期為T的交變電壓u,A板的電勢φA=0,B板的電勢φB隨時間的變化規(guī)律為:在0到$\frac{T}{2}$的時間內(nèi),φB0(φ0為正的常數(shù));在$\frac{T}{2}$到T的時間內(nèi),φB=-φ0;在T到$\frac{3T}{2}$的時間內(nèi),φB0;在$\frac{3T}{2}$到2T的時間內(nèi),φB=-φ0…,現(xiàn)有一電子在t時刻從A極板附近由靜止釋放,不計重力,則下列判斷錯誤的是( 。
A.若t=0,則電子將一直向B板運動,最后打在B板上
B.若t=$\frac{3T}{8}$,則電子一定會打在B板上
C.若t=$\frac{T}{8}$,則電子一定會打在B板上
D.若t=$\frac{T}{4}$,則電子可能在A、B兩極板間往復(fù)運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T的勻強磁場中,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,下端連接“2.5V,0.5W”的小電珠,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為m=0.02kg、電阻不計的光滑金屬棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,金屬棒由靜止開始釋放,下滑速度達到穩(wěn)定時,小電珠正常發(fā)光,取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒沿軌道下滑時對軌道的壓力大;
(2)金屬導(dǎo)軌的寬度;
(3)金屬棒穩(wěn)定下滑時的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,在真空室中有一水平放置的不帶電平行板電容器,板間距離為d,電容為C,上板B接地.現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小油滴,以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點.如果能落到A板的油滴僅有N滴,且第N+l滴油滴剛好能飛離電場,假定落到A板的油滴的電量能被板全部吸收,不考慮油滴間的相互作用,重力加速度為g,則( 。
A.落在A板的油滴數(shù)N=$\frac{Cdmg}{{q}^{2}}$
B.落在A板的油滴數(shù)N=$\frac{3Cdmg}{4{q}^{2}}$
C.第N+1滴油滴通過電場的整個過程所增加的動能等于$\frac{mgd}{8}$
D.第N+1滴油滴通過電場的整個過程所增加的動能等于$\frac{3mgd}{8}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.“研究勻變速直線運動”的實驗中,使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz),得到如圖1所示的紙帶.圖中的點為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來.
(1)下列表述正確的是C.

A.實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源
B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍
C.從紙帶可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速率
D.相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s
(2)我國交流電的頻率為50Hz.因此打點計時器每隔0.02s打一個點.如圖2所示為某次實驗時打出的一條紙帶,圖中1、2、3、4為依次選定的計數(shù)點,根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)可以判定物體做勻加速直線運動,判斷的根據(jù)是△x=△x,加速度是6m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,將一質(zhì)量為m=0.1kg的小球自水平平臺右端O點以初速度v.水平拋出,小球飛離平臺后由A點沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC,并沿軌道恰好通過最高點C,圓軌道ABC的形狀為半徑R=2.5m的圓截去了左上角l27°的圓弧,CB為其豎直直徑,(sin53°=0.8  cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2)求:
(1)小球經(jīng)過C點的速度大;
(2)小球運動到軌道最低點B時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?br />(3)平臺末端O點到A點的豎直高度H.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點為O.輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài).(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:
(1)若將乙用銷釘固定在水平面上,已知輕繩OA能承受的最大拉力150N,輕繩OB能承受的最大拉力為100牛,輕繩OC不會斷,為保證繩子都不會斷裂,求OC段繩子能懸掛的物體甲的質(zhì)量最大不得超過多少?
(2)今去掉銷釘,若物體乙的質(zhì)量m2=8kg,物體乙與水平面之間的動摩
擦因數(shù)為μ=0.15,則欲使物體乙在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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