如圖所示,位于豎直平面內(nèi)有
1
4
圓弧的光滑軌道,半徑為R,OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A點距地面高度為H.當(dāng)把質(zhì)量為m的鋼球從A點靜止釋放,最后落在了水平地面的C點處.若本地的重力加速度為g,且不計空氣阻力.試計算:
(1)鋼球運動到B點的瞬間受到的支持力多大?
(2)鋼球落地點C距B點的水平距離s為多少?
(1)由光滑圓弧軌道滑下,機械能守恒,設(shè)小球滑到圓弧軌道下端時速度為v1,則:
mgR=
1
2
mvB2
解得vB=
2gR

即物塊A滑到圓弧軌道下端時的速度大小為
2gR

根據(jù)牛頓第二定律得:
F-mg=m
v2B
R

F=3mg
(2)根據(jù)平拋運動的規(guī)律得:
H-R=
1
2
gt2
S=vBt
S=2
R(H-R)

答:(1)鋼球運動到B點的瞬間受到的支持力為3mg;
(2)鋼球落地點C距B點的水平距離為2
R(H-R)
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

如圖所示,斜面上OB部分光滑,BC部分粗糙,B、C兩點與O點的高度差分別為H和2H.將一輕彈簧下端固定在斜面底端O,彈簧處于自然狀態(tài)時上端位手A點.現(xiàn)讓質(zhì)量為m的物體從斜面上的C點由靜止開始下滑,不考慮空氣隧力,重力加速度為g,則下列說法中正確的是( 。
A.物體最終將停在BC段上某點
B.物體最終將在OB段的某一區(qū)域內(nèi)做往復(fù)運動
C.在運動過程中物體m的機械能最多損失mgH
D.在運動過程中物體的最大動能大于彈簧的最大彈性勢能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列運動過程中,可視為機械能守恒的是(  )
A.熱氣球緩緩升空B.樹葉從枝頭飄落
C.?dāng)S出的鉛球在空中運動D.跳水運動員在水中下沉

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端平齊.用細(xì)線將質(zhì)量為3m物塊與軟繩連接,物塊由靜止釋放后向下運動,直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達地面),若軟繩與斜面之間動摩擦因數(shù)為常數(shù)μ=
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,且軟繩在斜面上任意位置時,支持力均勻作用在軟繩底部,則在此過程中下列說法正確的是( 。
A.物塊的機械能逐漸增加
B.軟繩全部剛離開斜面時的速度為
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4
gl
C.軟繩克服摩擦力所做的功為
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4
mgl
D.軟繩的動能增量與克服摩擦力所做的功之和為3mgl

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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R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°,另一端點C為軌道的最低點.C點右側(cè)的水平路面上緊挨C點放置一木板,木板質(zhì)量M=2kg,上表面與C點等高.質(zhì)量m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=1.2m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道.已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,木板與路面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.08,取g=10m/s2,sin37°=0.6.試求:
(1)物塊經(jīng)過軌道上的C點時對軌道的壓力大;
(2)若物塊剛好滑到木板的中點停止,求木板的長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑半圓形軌道MNP豎直固定在水平面上,直徑MP垂直于水平面,軌道半徑R=0.5m.質(zhì)量為m1的小球A靜止于軌道最低點M,質(zhì)量為m2的小球B用長度為2R的細(xì)線懸掛于軌道最高點P.現(xiàn)將小球B向左拉起,使細(xì)線水平,以豎直向下的速度v0=4m/s釋放小球B,小球B與小球A碰后粘在一起恰能沿半圓形軌道運動到P點.兩球可視為質(zhì)點,g=10m/s2.試求
①B球與A球相碰前的速度大。
②A、B兩球的質(zhì)量之比m1:m2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,豎直面有兩個
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圓形導(dǎo)軌固定在一水平地面上,半徑R相同,A軌道由金屬凹槽制成,B軌道由金屬圓管制成,均可視為光滑軌道.在兩軌道右側(cè)的正上方將質(zhì)量均為m的金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用hA和hB表示,則下列說法正確的是(  )
A.適當(dāng)調(diào)整hA和hB,均可使兩小球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處
B.若hA=hB=2R,則兩小球在軌道最低點對軌道的壓力為4mg
C.若hA=hB=R,則兩小球都能上升到離地高度為R的位置
D.若使小球沿軌道運動并且能從最高點飛出,A、B兩小球在hB>2R的任何高度均可

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有總長為4L的液體.開始時閥門K閉合,左右支管內(nèi)液面高度差為L.打開閥門K后,左右液面剛好相平時左管液面的速度大小為(不計液體與管壁之間的任何阻力)(  )
A.
gL
8
B.
gL
4
C.
gL
2
D.
gL

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

(雙選題)自由下落的小球,正好落在下端固定于地板上的豎直放置的彈簧上,后來又被彈起(不計空氣阻力),下列判斷中正確的是( 。
A.機械能是否守恒與選取哪一個物體系統(tǒng)為研究對象有關(guān),選取的研究對象不同,得到的結(jié)論往往是不同的
B.如果選取小球和地球組成的系統(tǒng)為研究對象,則該系統(tǒng)的機械能守恒
C.如果選取小球,地球和彈簧組成的物體系統(tǒng),則該系統(tǒng)的機械能守恒
D.如果選取小球、地球和彈簧組成的物體系統(tǒng),則該系統(tǒng)的機械能不守恒

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同步練習(xí)冊答案