分析 (1)小球在空中做平拋運動,根據(jù)運動的合成和分解規(guī)律,分別分析水平和豎直方向上的規(guī)律,再根據(jù)小球無碰撞進入圓軌道可明確小球的速度方向,聯(lián)立即可求得小球的初速度;
(2)小球在空中運動過程中機械能守恒,根據(jù)機械能守恒定律可明確小球落到B點時的速度,再根據(jù)向心力公式即可分析支持力大小,再由牛頓第三定律可求得壓力大。
解答 解:(1)設小球的初速度為v0,飛行時間為t,則在水平方向上有:
Rcos30°=v0t
在豎直方向上有:y=$\frac{1}{2}$gt2
vy=gt
由于小球運動到A點時與軌道無碰撞,故:
tan30°=$\frac{{v}_{0}}{{v}_{Y}}$
聯(lián)立以上各式解得:
v0=$\sqrt{\frac{gR}{2}}$
y=$\frac{3R}{4}$
(2)拋出點距軌道最低點的高度
h=R+Rsin30°+y
設小球運動到最低點B的速度為v,對圓軌道的壓力為F,根據(jù)機械能守恒有:
mgh+$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$mv2
根據(jù)牛頓運動定律有:
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
聯(lián)立解得:F=6mg
由牛頓第三定律可知,壓力大小為6mg.
答:(1)小球初速度的大小為$\sqrt{\frac{gR}{2}}$;(2)小球運動到 B 點時對圓軌道壓力的大小為6mg.
點評 本題考查向心力以及機械能守恒定律的應用,要注意明確物理過程,注意隱含條件,明確小球無碰撞地進入圓軌道即告訴了平拋運動的末速度方向;同時正確利用機械能守恒定律和向心力公式進行分析求解即可.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)量很大的物體不可以看作質(zhì)點 | |
B. | 只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點 | |
C. | 研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時可以將地球看作質(zhì)點 | |
D. | 研究某學生騎車姿勢的變化時可以把學生和車看作質(zhì)點 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | A球的速度一定大于B球的速度 | |
B. | A球的動能一定大于B球的動能 | |
C. | A球所受繩的拉力一定小于B球所受繩的拉力 | |
D. | A球的向心加速度一定大于B球的向心加速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | x 可能是3${\;}_{1}^{1}$H,y 可能是11${\;}_{-1}^{0}$e | |
B. | x 可能是3${\;}_{0}^{1}$n,y 可能是8-${\;}_{1}^{0}$e | |
C. | 釋放的核能為(m1+m2-m3-m4-m5-m6)c2 | |
D. | 釋放的核能為(m3+m4+m5+m6-m1-m2)c2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 平行板電容器的電容將變小 | |
B. | 帶電油滴的電勢能將減少 | |
C. | 靜電計指針張角變小 | |
D. | 若將上極板與電源正極斷開后再將下極板左移一小段距離,則帶電油滴所受電場力不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 落地時動能相同的小球是A、B、C | |
B. | 落地時動量相同的小球是A、B、C | |
C. | 從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,重力的沖量相同的小球是B、D | |
D. | 從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動能變化量相同的小球是A、B、C | |
E. | 從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動量變化量相同的小球是B、D |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0-1s內(nèi)的位移是1m | B. | 0-2s內(nèi)的位移是2m | ||
C. | 0-1s內(nèi)的加速度為零 | D. | 1-2s內(nèi)的加速度大小為1m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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