如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2m的光滑
1
4
圓形軌道,BC段為高為h=5m的豎直軌道,CD段為水平軌道.一質(zhì)量為0.1kg的小球由A點(diǎn)從靜止開始下滑到B點(diǎn)時速度的大小為2m/s,離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動,求:
①小球離開B點(diǎn)后,在CD軌道上的落地點(diǎn)到C的水平距離;
②小球到達(dá)B點(diǎn)時對圓形軌道的壓力大?
③如果在BCD軌道上放置一個傾角θ=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置.

(1)設(shè)小球離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動的時間為t1,落地點(diǎn)到C點(diǎn)距離為s
由 h=
1
2
gt12得:t1=
2h
g
=
2×5
10
s=1s
s=vB?t1=2×1m=2m.
(2)小球達(dá)B受重力G和向上的彈力F作用,由牛頓第二定律知
F=F-G=m
V2
R

解得 F=3N.
由牛頓第三定律知球?qū)的壓力和對球的支持力大小相等,即小球到達(dá)B點(diǎn)時對圓形軌道的壓力大小為3N,方向豎直向下.
(3)如圖,斜面BEC的傾角θ=45°,CE長d=h=5m
因?yàn)閐>s,所以小球離開B點(diǎn)后能落在斜面上
假設(shè)小球第一次落在斜面上F點(diǎn),BF長為L,小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)的時間為t2
Lcosθ=vBt2
Lsinθ=
1
2
gt22
聯(lián)立①、②兩式得
t2=0.4s
L=
VBt2
cosθ
=
2×0.4
2
2
m=0.8
2
m=1.13m.
答:①小球離開B點(diǎn)后,在CD軌道上的落地點(diǎn)到C的水平距離是2m;
②小球到達(dá)B點(diǎn)時對圓形軌道的壓力大小為3N.
③小球離開B點(diǎn)后能落在斜面上,落在斜面上距B 1.13m的位置.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,樹枝上的一只松鼠看到一個獵人正在用槍水平對準(zhǔn)它,在子彈出槍口的瞬間,松鼠開始運(yùn)動,下述各種運(yùn)動方式中,松鼠能逃脫厄運(yùn)不被擊中的是(樹枝足夠高)(  )
A.自由落下
B.豎直上跳
C.迎著槍口,沿AB方向水平跳離樹枝
D.背著槍口,沿AC方向水平跳離樹枝

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

做平拋運(yùn)動的物體,加速度總是( 。
A.大小相等,方向相同B.大小不等,方向不同
C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,以v0=10m/s的水平初速度拋出的物體,飛行一段時間后,垂直地撞在傾角θ=30°的斜面上.可知物體完成這段飛行所用的時間是( 。
A.
3
3
s
B.
2
3
3
s
C.
3
s
D.2s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,半徑為R=0.4m的半圓形光滑軌道固定在水平地面上,A與B兩點(diǎn)在同一豎直線上,質(zhì)量為m=0.5kg的小球以某一初速度自A點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道上升到最高點(diǎn)B后,以一定的速度水平飛出,最后落在水平地面上的C點(diǎn),現(xiàn)測出AC=1.2m.(co53°=0.6,sin53°=0.8)求:
(1)小球飛出B時的速度
(2)小球飛出前對B的作用力
(3)小球落在水平地面上C點(diǎn)時的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一物體從距水平地面某一高度處,沿水平方向拋出.不計空氣阻力,只受重力,下列對物體運(yùn)動情況的描述正確的是( 。
A.在豎直方向上,加速運(yùn)動
B.在豎直方向上,勻速運(yùn)動
C.在水平方向上,加速運(yùn)動
D.在水平方向上,勻速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn):將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi),最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放,滑道2與光滑水平板吻接,則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到光滑水平板上并擊中球2,這說明球1(  )
A.水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動
B.水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動
C.豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動
D.豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球以Vo正對傾角為θ的斜面水平拋出,若小球到達(dá)斜面的位移最小,則飛行時間t為(重力加速度為g)( 。
A.
2v0
gtanθ
B.
2v0tanθ
g
C.
v0
gtanθ
D.v0tanθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一個做勻變速曲線運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖,已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直,則下列說法中正確的是(   )
A.A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大
B.A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°
C.D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大
D.從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小

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同步練習(xí)冊答案