14.如圖所示,ABCD為豎直平面內(nèi)平滑連接的光滑軌道,其中A點(diǎn)距水平軌道BC段的高h(yuǎn)=1.8m,CD為半徑R=0.5m的半圓.質(zhì)量m=1kg的小球,從A點(diǎn)由靜止沿軌道滑下,依次經(jīng)過B、C、D三點(diǎn),g取10m/s2,求:
(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小球經(jīng)過半圓軌道最高點(diǎn)D時(shí),對軌道的壓力大。

分析 (1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出B點(diǎn)的速度.
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出D點(diǎn)的速度,通過牛頓第二定律求出軌道對小球的支持力,再得到小球?qū)壍赖膲毫Γ?/p>

解答 解:(1)A到B過程,由機(jī)械能守恒定律得
  mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
可得 vB=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×1.8}$=6m/s
(2)A到D過程,由機(jī)械能守恒定律得
  mg(h-2R)=$\frac{1}{2}m{v}_{D}^{2}$
在D點(diǎn),由小球有:mg+N=m$\frac{{v}_{D}^{2}}{R}$
聯(lián)立解得 N=22N
由牛頓第三定律,知小球?qū)壍赖膲毫?N′=N=22N
答:
(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是6m/s;
(2)小球經(jīng)過半圓軌道最高點(diǎn)D時(shí),對軌道的壓力大小是22N.

點(diǎn)評 本題考查了機(jī)械能守恒與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合,知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵,要明確在D點(diǎn),由指向圓心的合力充當(dāng)向心力.

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

4.對于磁感線的認(rèn)識,下列說法中正確的是(  )
A.磁場是由磁感線組成的
B.無磁感線的地方一定不存在磁場
C.磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極指向
D.在有磁場的空間內(nèi),任何一點(diǎn)只能畫出一條磁感線

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.下暴雨時(shí),有時(shí)會發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害.某地有一傾角為θ=37°(sin37°=$\frac{3}{5}$)的山坡C,上面有一質(zhì)量為m的石板B,其上下表面與斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.假設(shè)某次暴雨中,A浸透雨水后總質(zhì)量也為m(可視為質(zhì)量不變的滑塊),在極短時(shí)間內(nèi),A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1減小為$\frac{3}{8}$,B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2減小為0.5,A、B開始運(yùn)動(dòng),此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn);在第2s末,B的上表面突然變?yōu)楣饣,?SUB>2保持不變.已知A開始運(yùn)動(dòng)時(shí),A離B下邊緣的距離l=27m,C足夠長,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.取重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)在0~2s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大小
(2)A在B開始運(yùn)動(dòng)到A離開B時(shí)B的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.有一滿偏電流Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=100Ω的電流表G,若把它改裝成量程為15V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)2900Ω的分壓電阻,若把它改裝成量程為3A的電流表,應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.17Ω的分流電阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,得到一條紙帶如圖所示,圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn),可以看做重物運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),若重物的質(zhì)量為0.50kg,己知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,圖中長度單位是cm,g取9.8m/s2,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí),重物的速度vB=0.97m/s.從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中,重物的動(dòng)能的增加△Ek=0.24 J,重力勢能的減小量△EP=0.24J.(三個(gè)空格結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.某人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)地球半徑為R,地面重力加速度為g,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.人造衛(wèi)星的最小周期為2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$
B.衛(wèi)星在距地面高度R處的繞行速度為$\sqrt{\frac{Rg}{2}}$
C.衛(wèi)星在距地面高度為R處的加速度為$\frac{g}{4}$
D.地球同步衛(wèi)星的速率比近地衛(wèi)星速率小,所以發(fā)射同步衛(wèi)星的發(fā)射速度較小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示.產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列說法正確的是( 。
A.t=0.01s時(shí)矩形金屬線框平面與磁感線平行
B.該線圈1s轉(zhuǎn)過100圈
C.該交變電動(dòng)勢的周期為2s
D.電動(dòng)勢瞬時(shí)值為22V時(shí),線圈平面與中性面的夾角為45°

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列說法正確的是(  )
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并測出了引力常量
B.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),洛倫茲通過實(shí)驗(yàn)測定了磁場對電流的作用力
C.靜止導(dǎo)線中通穩(wěn)恒電流也可以在近旁的靜止線圈中感應(yīng)出電流
D.伽利略科學(xué)思想的核心是把科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理有機(jī)結(jié)合起來

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.2011年4月,在倫敦舉行的國際奧委會執(zhí)委會上確認(rèn),女子跳臺滑雪等6個(gè)新項(xiàng)目加入2014年冬奧會.如圖所示,運(yùn)動(dòng)員踏著專用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上(末畫出)獲得一速度后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸,這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)非常驚險(xiǎn).設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由斜坡頂?shù)腁點(diǎn)沿水平方向飛出的速度v0=20m/s,落點(diǎn)在斜坡L的B點(diǎn),斜坡傾角θ取37°,斜坡可以看成一斜面.(取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間t.
(2)A、B間的距離s.

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