5.兩個半圓軌道半徑之比為1:3.同一小球分別滾下,求在最低點(diǎn)對兩軌道的壓力之比.

分析 小球從與球心在同一水平高度的A、B兩點(diǎn)由靜止開始自由下滑過程中,受到重力和支持力作用,只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可求出小球到最低點(diǎn)的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度,由牛頓第二定律求出支持力,進(jìn)而來比較壓力大。

解答 解:設(shè)半圓軌道的半徑為r,小球到最低點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得:mgr=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,得:v=$\sqrt{2gr}$,可見,小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度不等.
在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:FN-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,聯(lián)立解得:FN=3mg,即得小球?qū)壍赖膲毫?mg,也與半徑無關(guān),所以小球?qū)壍赖膲毫ο嗤,在最低點(diǎn)對兩軌道的壓力之比為1:1.
答:在最低點(diǎn)對兩軌道的壓力之比是1:1

點(diǎn)評 小球下滑過程中,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、向心力公式分別求出小球在最低點(diǎn)的壓力和向心加速度,可以看出它們與圓軌道的半徑無關(guān),這個結(jié)論要理解記。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,將一輕彈簧與兩個質(zhì)量分別為M和m的物塊A和B相連,并豎直放置于水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用力將物塊A豎直向下壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,當(dāng)物塊A到達(dá)最高點(diǎn)時,物塊B恰好對地面無壓力.已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的形變量始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,則( 。
A.釋放物塊A的瞬間,彈簧對物塊A的彈力大于物塊A對彈簧的壓力
B.當(dāng)物塊A到達(dá)最高點(diǎn)時,物塊A的加速度為$\frac{M+m}{m}$g
C.當(dāng)物塊A速度最大時,彈簧的形變量為$\frac{Mg}{k}$
D.釋放物塊A后,兩物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動實(shí)驗(yàn),讓一個質(zhì)量為1kg的小球從一定的高度自由下落,測得在第5s內(nèi)的位移是18m,則( 。
A.小球在2 s末的速度是20 m/s
B.小球在第5 s內(nèi)的平均速度是3.6 m/s
C.該星球上的重力加速度為5 m/s2
D.小球在5 s內(nèi)的位移是50 m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.為研究靜電除塵,有人設(shè)計(jì)了一個盒狀容器,如圖所示,容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃,上下底面是金屬板.當(dāng)金屬板連接到高壓電源正負(fù)兩極時,在兩金屬板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場.現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi),顆粒帶負(fù)電,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力.下列說法正確的是(  )
A.煙塵顆粒向下運(yùn)動
B.兩金屬板間電場方向向上
C.煙塵顆粒在運(yùn)動過程中電勢能減少
D.煙塵顆粒電荷量可能是電子電量的1.5倍

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.登名山旅游,坐纜車觀光是一項(xiàng)有益的活動,設(shè)纜車和人的總質(zhì)量為2×103kg,用功率為100kW的電動機(jī)牽引,使其在傾角θ=53°的軌道上由靜止向上運(yùn)動,設(shè)電動機(jī)在額定功率下工作,傳動機(jī)的效率為85%,纜車受摩擦力大小為其重力的0.05倍,求
(1)纜車可以達(dá)到的最大速度大小;
(2)當(dāng)纜車速度達(dá)最大速度一半時的加速度大。╯in53°=0.8,g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.所如圖示,ABC三個一樣的滑塊從固定的光滑斜面上的同一高度同時開始運(yùn)動,A由靜止釋放,B的初速度方向沿斜面向下,大小為v0,C的初速度方向沿斜面水平,大小也為v0,下列說法中正確的是( 。
A.三者的位移大小相同B.滑塊B最先滑到斜面底端
C.滑到斜面底端時,B的速度最大D.A、B、C三者的加速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.下列說法中正確的是( 。
A.全息照相利用了光的全反射原理
B.在干涉現(xiàn)象中,振動加強(qiáng)點(diǎn)的位移可能會比減弱占的位移要小
C.若列車以近光速行駛,地面上靜止的觀察者,測的車廂長度比靜止的短
D.波源與接收者相互靠近會使波源的發(fā)射頻率變高

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.船在400m寬的河中橫渡,河水流速是3m/s,船在靜水中的航速是4m/s,若船頭方向垂直河岸過河,則小船實(shí)際速度大小為5m/s,過河時間為100s.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖,O為光滑水平板上的光滑小孔,輕質(zhì)細(xì)線一端栓住一個質(zhì)量為m的小球,另一端穿過小孔被拉力牽引,現(xiàn)在使小球做勻速圓周運(yùn)動,當(dāng)拉力為F時,其轉(zhuǎn)動半徑為R,現(xiàn)在逐漸增大拉力,當(dāng)拉力為4F時,小球又恰好能做半徑為的勻速圓周運(yùn)動,求拉力做了多少功?

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同步練習(xí)冊答案