如圖所示,斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ=53°,BD為半徑R =" 4" m的圓弧形軌道,且B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上,在B點(diǎn),軌道AB與圓弧形軌道BD相切,整個(gè)軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑,在A點(diǎn)處的一質(zhì)量m=1kg的小球由靜止滑下,經(jīng)過B、C點(diǎn)后從D點(diǎn)斜拋出去,最后落在地面上的S點(diǎn)處時(shí)的速度大小vs = 8m/s,已知A點(diǎn)距地面的高度H = 10m,B點(diǎn)距地面的高度h ="5" m,設(shè)以MDN為分界線,其左邊為一阻力場區(qū)域,右邊為真空區(qū)域,g取10m/s2,.問:

(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)的速度為多大?
(2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大?
(3)小球從D點(diǎn)拋出后,受到的阻力f與其瞬時(shí)速度方向始終相反,求小球從D點(diǎn)至S點(diǎn)的過程中,阻力f所做的功.
(1)vB="10m/s." (2)N =" 43N." (3)W=-68J.

試題分析:(1)設(shè)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB,由機(jī)械能守恒得:
       求得:vB=10m/s.
(2)設(shè)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,對(duì)軌道的壓力為N,則軌道對(duì)小球的壓力N’=N,根據(jù)牛頓第二定律可得:
N’-mg =
由機(jī)械能守恒得:

由以上兩式及N’= N求得:N = 43N.
(3)設(shè)小球受到的阻力為f,到達(dá)S點(diǎn)的速度為vS,在此過程中阻力所做的功為W,易知vD= vB,由動(dòng)能定理可得:
    求得W=-68J.
點(diǎn)評(píng):本題難度中等,利用機(jī)械能守恒定律求解問題時(shí)首先要判斷機(jī)械能是否守恒,在圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),通常根據(jù)合力提供向心力求解此時(shí)速度大小或支持力大小
練習(xí)冊(cè)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

某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m,這時(shí)物體的速度為2m/s,則下列說法錯(cuò)誤的是
A.手對(duì)物體做功12JB.合外力做功2J
C.合外力做功12J D.物體克服重力做功10J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑斜面的傾角為30°,頂端離地面高度為0.2m,質(zhì)量相等的兩個(gè)小球A、B用恰好等于斜面長的細(xì)繩子相連,使B在斜面頂端,A在斜面底端,F(xiàn)把B稍許移出斜面,使它由靜止開始沿斜面的豎直邊下落(g取10m/s2)。求:

(1)當(dāng)B球剛落地時(shí)A球的速度。
(2)B球落地后,A球還可沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖示,質(zhì)量為m的物體以初速度6m/s從曲面上的A點(diǎn)下滑,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度仍為6m/s(B點(diǎn)高度低于A點(diǎn)).若該物體以5m/s的初速度仍由A點(diǎn)下滑,則物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度 (    )
A.大于5m/sB.等于5m/s
C.小于5m/sD.無法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在水平地面上固定一個(gè)半徑為R的半圓形軌道,其中圓弧部分光滑,水平段長為L,一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊緊靠在被壓縮的彈簧最右端,小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)突然釋放彈簧,讓小物塊被彈出恰好能夠運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最高點(diǎn)A,取g=10 m/s2,且彈簧長度忽略不計(jì),求:

(1)小物塊在圓弧頂端A處速度大小;
(2)O點(diǎn)處軌道對(duì)小物塊的支持力多大
(3)小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢(shì)能EP

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,足夠長的木板質(zhì)量為M=3kg,靜止在光滑的水平地面上。一質(zhì)量為 m=2kg的木塊以10 m/s 的速度水平?jīng)_上木板。木塊與木板之間動(dòng)摩擦因素為μ=0.5。
求(1)最終木塊和木板的速度為多少?(2)滑動(dòng)摩擦力對(duì)木板M做多少功?
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則(   )
A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W
B.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W。
C.從第5秒末到第7秒末合外力做功為W
D.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑R=0.4m的圓盤水平放置,繞豎直軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道,與轉(zhuǎn)軸交于O’點(diǎn)。一質(zhì)量m=1kg的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))可沿軌道運(yùn)動(dòng),現(xiàn)對(duì)其施加一水平拉力F=4N,使其從O’左側(cè)2m處由靜止開始沿軌道向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到O’點(diǎn)時(shí),從小車上自由釋放一小球,此時(shí)圓盤的半徑OA正好與軌道平行,且A點(diǎn)在O的右側(cè)。小車與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2

(1)若小球剛好落到A點(diǎn),求小車運(yùn)動(dòng)到O’點(diǎn)的速度大;
(2)為使小球剛好落在A點(diǎn),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大?
(3)為使小球能落到圓盤上,小車在水平拉力F作用時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離范圍應(yīng)為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上.已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45 m.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2.求

(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;
(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek;
(3)小物塊的初速度大小v0.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案