分析 (1)在D點,由合力提供小球所需要的向心力,由牛頓第二定律和向心力公式可求得小球經(jīng)過D點時的速度;
(2)小球從A到B做平拋運動,由到達(dá)B點的速度方向,得出平拋運動的初速度與B點速度的關(guān)系.對B到D的過程,由機械能守恒定律列式,聯(lián)立可求得平拋的初速度,對彈簧彈射過程,由機械能守恒定律求彈簧具有的彈性勢能.
解答 解:(1)設(shè)小球經(jīng)過D點時的速度大小為vD.
在D點,由牛頓第二定律可得:
F+mg=m$\frac{{v}_{D}^{2}}{R}$
由題有 F=mg
解得:vD=$\sqrt{2gR}$;
(2)設(shè)小球在B點時的速度大小為vB.
從B到D的過程中,以B點所在水平面為參考平面,由機械能守恒定律得:
$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$mvD2+mgR(1+cos60°)
設(shè)小球從A點到水平拋出的初速度大小為v0;根據(jù)平拋運動規(guī)律可知:B點的水平分速度等于平拋初速度
有 v0=vBcos60°
彈射的過程,由機械能守恒定律有
Ep=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
聯(lián)立解得:Ep=$\frac{5}{8}$mgR
答:
(1)小球經(jīng)過D點時的速度大小是$\sqrt{2gR}$;
(2)彈射小球時,彈簧具有的彈性勢能是$\frac{5}{8}$mgR.
點評 本題考查向心力公式、平拋及機械能守恒定律的應(yīng)用,要注意正確選擇物理過程,明確各個過程之間的聯(lián)系,如速度關(guān)系,選擇合適的物理規(guī)律進(jìn)行研究.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓 | |
B. | 太陽處在所有行星軌道的中心上 | |
C. | 任一行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積 | |
D. | 所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 開普勒通過深入研究第谷的數(shù)據(jù)提出行星運動三大定律 | |
B. | 卡文迪許通過扭秤實驗測出了萬有引力常量 | |
C. | 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了萬有引力常量 | |
D. | 以牛頓運動定律和萬有引力定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動的宏觀物體 |
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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 勻變速直線運動 | |
B. | 勻變速曲線運動,加速度方向和大小均不變 | |
C. | 非勻變速曲線運動,加速度的方向改變而大小不變 | |
D. | 非勻變速曲線運動,加速度的方向和大小均改變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 該導(dǎo)體的電阻是25Ω | |
B. | 當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓為5V時,該導(dǎo)體的電功率為1J | |
C. | 當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓為1 V時,通過該導(dǎo)體的電流為0.04A | |
D. | 當(dāng)通過該導(dǎo)體的電流為0.1A時,該導(dǎo)體兩端的電壓為2.5V |
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