【題目】如圖所示,水平地面與一半徑為l的豎直光滑圓弧軌道相接于B點(diǎn),軌道上的C點(diǎn)位置處于圓心O的正下方.距地面高度為l的水平平臺邊緣上的A點(diǎn),質(zhì)量為m的小球以的速度水平飛出,小球在空中運(yùn)動至B點(diǎn)時,恰好沿圓弧軌道在該點(diǎn)的切線方向滑入軌道.小球運(yùn)動過程中空氣阻力不計,重力加速度為g,試求:

1B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A正下方的水平距離x;

2)圓弧BC段所對的圓心角θ

3)小球滑到C點(diǎn)時,對軌道的壓力.

【答案】1B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A正下方的水平距離為2l

2)圓弧BC段所對的圓心角θ45度.

3)小球滑到C點(diǎn)時,對軌道的壓力為(7﹣mg

【解析】

(1)設(shè)小球做平拋運(yùn)動到達(dá)B點(diǎn)的時間為t,

由平拋運(yùn)動規(guī)律:,

聯(lián)立解得:

(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時豎直分速度,設(shè)為速度方向與水平方向的夾角,則

,解得:,由幾何關(guān)系得

(3)設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時速度大小為vC,根據(jù)動能定理,小球從A運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中有:,

設(shè)軌道對小球的支持力為F,根據(jù)牛頓第二定律有:

解得:

由牛頓第三定律可知,小球?qū)A軌道的壓力大小為:

,方向豎直向下.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,M是一個小型理想變壓器,原副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=10∶1,接線柱a、b接上一個正弦交變電源,電壓V。變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減。┲瞥傻膫鞲衅,R1為一定值電阻。下列說法中正確的是 ( )

A. 電壓表V示數(shù)為22 V

B. 當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電壓表V的示數(shù)減小

C. 當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電流表A的示數(shù)減小

D. 當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電阻R1的功率變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲、乙所示,傳送帶上有質(zhì)量均為m的三個木塊1、2、3,中間均用原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為,其中木塊1被與傳送帶平行的細(xì)線拉住,傳送帶按圖示方向勻速運(yùn)動,三個木塊處于平衡狀態(tài)。求:

(1)在圖甲狀態(tài)下,1、3兩木塊之間的距離是多大?

(2)在圖乙狀態(tài)下,傳送帶與水平方向夾角為θ,傳送帶逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,三個木塊處于平衡狀態(tài),此時細(xì)線的拉力是多大?木塊1、3之間的距離又是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ,以一定的速度勻速運(yùn)動.某時刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖所示),以此時為t=0時刻記錄了物塊之后在傳送帶上運(yùn)動的速度隨時間的變化關(guān)系.如圖所示(圖中取沿斜面向上的運(yùn)動方向為正方向,其中兩坐標(biāo)大小v1>v2).已知傳送帶的速度保持不變.則下列判斷正確的是(   )

A. 若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則μ>tan θ

B. 0~t1內(nèi),傳送帶對物塊做正功

C. 0~t2內(nèi),系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動能的減少量大

D. 0~t2內(nèi),傳送帶對物塊做的功等于物塊動能的減少量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】理想實(shí)驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律.伽利略設(shè)計了一個如圖所示的理想實(shí)驗,他的設(shè)想步驟如下:

①減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達(dá)到原來的高度;②兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面;③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨;④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動.

請將上述理想實(shí)驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列______(只要填寫序號即可).在上述的設(shè)想步驟中,步驟________屬于可靠的事實(shí),步驟______是理想化的推論.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的速度-時間圖象中,質(zhì)點(diǎn)A、B、C運(yùn)動的加速度分別為aA______m/s2aB________m/s2,aC________m/s2,其中________的加速度最大.在t=0________的速度最大,在t=4s________的速度最大,在t__________s時,A、C的速度一樣大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放另一截面也為半圓的柱狀物體B,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),截面如圖所示。設(shè)墻對B的作用力為F1,B對A的作用力為F2,地面對A的作用力為F3。在B上加一物體C,整個裝置仍保持靜止,則

AF1保持不變,F(xiàn)3增大

BF1增大,F(xiàn)3保持不變

CF2增大,F(xiàn)3增大

DF2增大,F(xiàn)3保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水平地面上放一木板B,重力為G2=100N,再在木板上放一貨箱A,重力為G1=500N,設(shè)貨箱與木板、木板與地面的動摩擦因數(shù)μ均為0.5,先用繩子把貨箱與墻拉緊,如下圖所示,已知sinθ=0.6cosθ=0.8,然后在木板B上施一水平力F,想把木板從貨箱下抽出來,F至少應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,靜止在地面上的一個物體在豎直向上的拉力作用下開始運(yùn)動在向上運(yùn)動的過程中,物體的動能EK與位移x關(guān)系圖象如圖乙所示.其中在0~h過程中的圖線為平滑曲線,h~2h過程中的圖線為平行于橫軸的直線,2h~3h過程中的圖線為一傾斜的直線,不計空氣阻力,下列說法正確的是(  )

A. 物體上升到h高處時,拉力的功率為零

B. 0~h過程中拉力大小恒為2mg

C. h~2h過程中物體的機(jī)械能不變

D. 2h~3h過程中物體的機(jī)械能不變

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