AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道,在下端B與水平直軌道相切,如圖所示.一小球自A點起由靜止開始沿軌道下滑.已知圓軌道半徑為R,小球的質(zhì)量為m,不計各處摩擦.求:
(1)小球運動到B點時的動能
(2)小球經(jīng)過圓弧軌道的B點和水平軌道的C點時,所受軌道支持力NB、NC各是多大?
分析:根據(jù)機械能守恒定律求出小球運動到B點的動能;根據(jù)牛頓第二定律求出B點的支持力大小,在C點支持力大小等于重力的大小.
解答:解:(1)小球從A到B的運動過程中,機械能守恒,選BC所在水平面為參考平面,則:
mgR=
1
2
mvB2
            ①
則小球運動到B點時的動能為:EkB=mgR
(2)根據(jù)牛頓運動定律,小球在B點時,有:
NB-mg=m
vB2
R
,②
解①②得:NB=3mg
在C點:Nc=mg.
答:(1)小球運動到B點時的動能為mgR.
(2)小球經(jīng)過圓弧軌道的B點和水平軌道的C點時,所受軌道支持力NB、NC各是3mg、mg.
點評:本題考查了機械能守恒定律的基本運用,以及掌握圓周運動靠徑向的合力提供向心力,通過牛頓第二定律求解支持力的大小.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道,在下端B與水平直軌道相切,如圖所示.一小球自A點起由靜止開始沿軌道下滑.已知圓軌道半徑為R,小球的質(zhì)量為m,不計各處摩擦.求:
(1)小球運動到B點時的動能;
(2)小球下滑到距水平軌道的高度為
12
R時的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道,在下端B與水平直軌平滑相切,如圖10所示.一小木塊自A點起由靜止開始沿軌道下滑,最后停在C點.已知圓軌道半徑為R,小木塊的質(zhì)量為m,小木塊運動到B點時的速度為v1,水平直軌道的動摩擦因數(shù)為μ.(小木塊可視為質(zhì)點)求:
(1)小木塊經(jīng)過圓弧軌道的B點和水平軌道的C點時,所受軌道支持力NB、NC各是多大?
(2)B、C兩點之間的距離x是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,
AB
是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道,在下端B與水平粗糙軌道相切.一小物塊自A點起由靜止開始沿軌道下滑,最后停在水平軌道的C點.已知小物塊質(zhì)量為m,圓軌道半徑為R,求:
(1)小物塊運動到B點時的速度大;
(2)小物塊下滑到圓弧軌道B點時對軌道的壓力的大小;
(3)若小物塊以某一水平初速度從C點出發(fā),恰能返回A點,則小物塊的初速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

AB
是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道,在下端B與水平直軌道相切,如圖所示,一小球自A點起由靜止開始沿軌道下滑,已知圓軌道半徑為R,小球的質(zhì)量為m,不計各處摩擦,求:
(1)小球運動到B點時的動能;
(2)小球下滑以距水平軌道的高度為
1
2
R時速度的大小和方向;
(3)小球經(jīng)過圓弧軌道的B點時所受軌道支持力NB是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧,O為圓心,OA水平.一質(zhì)量m=1kg的小球自圓弧上的A點由靜止釋放后沿圓弧運動到B點,離開B點后做平拋運動,最終落在地面上的C點,已知B點離地面的高度h=0.8m,BC間的水平距離s=2m,g=10m/s2,求
(1)小球從B點運動到C點經(jīng)歷的時間t;
(2)圓弧的半徑R;
(3)小球在B點圓弧軌道對小球的支持力大小N.

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