16.如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓細(xì)管豎直放置,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B,以不同的速率進(jìn)入管內(nèi),若A球通過圓周最高點(diǎn)C,對(duì)管壁上部的壓力為3mg,B球通過最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)管壁內(nèi)、外側(cè)的壓力均為0,求A、B球落地點(diǎn)間的距離.

分析 對(duì)兩個(gè)球分別受力分析,根據(jù)合力提供向心力,由牛頓第二定律求出兩球通過C點(diǎn)的速度,再據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)求出落地的距離.

解答 解:A小球在最高點(diǎn)時(shí),受重力和管壁的作用力,這兩個(gè)力的合力作為向心力.
對(duì)A球:3mg+mg=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{R}$
解得:vA=2$\sqrt{gR}$    ①
對(duì)B球:mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$ 
解得:vB=$\sqrt{gR}$    ②
AB 兩球從最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)得:2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$    ③
A、B球落地點(diǎn)間的距離△x=(vA-vB)t  ④
聯(lián)立①②③④解得:△x=2R
答:A、B球落地點(diǎn)間的距離2R.

點(diǎn)評(píng) 該題考查向心力,解題的關(guān)鍵是對(duì)小球在最高點(diǎn)處時(shí)受力分析,然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出速度;再據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)求出距離.

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:解答題

18.中子撞擊鋁核(${\;}_{13}^{27}$Al)的反應(yīng)方程為:${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{13}^{28}$Al+γ,其中γ是光子,已知${\;}_{13}^{27}$Al核的質(zhì)量為m1,原來是靜止的,中子的質(zhì)量為m2,初速度為v0,${\;}_{13}^{28}$Al核的質(zhì)量為m3
①若不計(jì)光子的動(dòng)量,求${\;}_{13}^{28}$Al核的速度;
②求輻射出的γ光子的頻率f.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示為某種彈射裝置的示意圖,光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶長(zhǎng)度L=4.0m,皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動(dòng).三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上,開始時(shí)滑塊B、C之間用細(xì)繩相連,中間有一壓縮的輕彈簧,處于靜止?fàn)顟B(tài),滑塊A以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng),A與B碰撞后粘合在一起,碰撞時(shí)間極短,可認(rèn)為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零.因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離.滑塊C脫離彈簧后以速度 vC=2.0m/s滑上傳送帶,并從右端滑出落至地面上的P點(diǎn),已知滑塊C與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑塊C從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大;
(2)滑塊B、C用細(xì)繩相連時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP;
(3)若每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)彈簧的壓縮情況相同,要使滑塊C總能落至P點(diǎn),則滑塊A與滑塊B撞前速度的最大值vmax是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.物體做直線運(yùn)動(dòng),若在前$\frac{1}{3}$時(shí)間內(nèi)的平均速度為6m/s,后$\frac{2}{3}$時(shí)間內(nèi)的平均速度為9m/s,則全程的平均速度為8m/s;若在前$\frac{1}{3}$位移內(nèi)的平均速度為4m/s,后$\frac{2}{3}$位移內(nèi)的平均速度為6m/s,則全程的平均速度為5.1m/s.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.在物理學(xué)發(fā)展的過程中,許多科學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程.在對(duì)以下幾位科學(xué)家所作貢獻(xiàn)的敘述正確的是( 。
A.天文學(xué)家第谷提出太陽系行星運(yùn)動(dòng)三大定律
B.物理學(xué)家牛頓提出了萬有引力定律并給出了萬有引力常量的值
C.卡文迪許用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出萬有引力常量G
D.亞當(dāng)斯和勒維耶各自獨(dú)立依據(jù)萬有引力定律計(jì)算出了天王星的軌道,故人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.一輛汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎,下圖畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)在某一點(diǎn)所受合外力F的四種方向,其中合理的是
( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,虛線OO′右側(cè)存在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),某時(shí)候質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子a在紙面內(nèi)以速度v1=v0從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),其方向與OO′的夾角θ1=30°;另一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子b在紙面內(nèi)以速度v2=$\sqrt{3}$v0也從A點(diǎn)射入磁場(chǎng),其方向與OO′的夾角θ2=60°.已知粒子a、b同時(shí)到達(dá)磁場(chǎng)邊界的P、Q兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用.
(1)求兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔△t;
(2)求兩粒子在磁場(chǎng)邊界上的穿出點(diǎn)之間的距離d.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖,一個(gè)物體靜止放在水平面上,在跟豎直方向成θ角為37度的斜向下的推力F=20N的作用下沿水平移動(dòng)的距離s=5m,若物體的質(zhì)量為m=0.4kg,物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,(g=10m/s2,sin37.=0.6,cos37.=0.8)求:
(1)力F做的功
(2)摩擦力做的功
(3)物體沿水平面移動(dòng)了距離s=5m時(shí)的動(dòng)能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)調(diào)整斜槽使其末端保持水平的目的是:保證小球能夠水平飛出;
(2)實(shí)驗(yàn)中使小球每次從同一位置自由滑下的目的是:保證小球的初速度相等;
(3)如圖是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,建立了坐標(biāo)系,測(cè)出了a、b、c三點(diǎn)的坐標(biāo),g取10m/s2,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案