13.如圖所示,一內(nèi)壁光滑的圓弧形軌道ACB固定在水平地面上,軌道的圓心為O,半徑R=0.5m,C為最低點(diǎn),其中OB水平,∠AOC=37°,質(zhì)量m=2kg的小球從軌道左側(cè)距地面高h(yuǎn)=0.55m的某處水平拋出,恰好從軌道A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓軌道,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離;
(2)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時對軌道的壓力大。

分析 (1)小球做平拋運(yùn)動,應(yīng)用平拋運(yùn)動規(guī)律可以求出小球拋出點(diǎn)到A的水平距離.
(2)應(yīng)用動能定理求出小球到達(dá)B點(diǎn)的速度,然后應(yīng)用牛頓第二定律可以求出軌道的支持力,然后求出壓力.

解答 解:(1)小球做平拋運(yùn)動,
豎直方向:h-R(1-cos37°)=$\frac{1}{2}$gt2,解得:t=0.3s,
豎直分速度:vy=gt=10×10=3m/s,
水平分速度:v0=$\frac{{v}_{y}}{tan37°}$=$\frac{3}{\frac{0.6}{0.8}}$=4m/s,
拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的水平距離:
L=x=v0t=4×0.3=1.2m;
(2)小球從拋出到B點(diǎn)過程,由動能定理得:
mg(h-R)=$\frac{1}{2}$mvB2-$\frac{1}{2}$mv02,
在B點(diǎn),由牛頓第二定律得:
F=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$,解得:F=68N,
由牛頓第三定律可知,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮。篎′=F=4N;
答:(1)小球拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為1.2m;
(2)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時對軌道的壓力大小為68N.

點(diǎn)評 本題考查了平拋運(yùn)動規(guī)律與動能定理的應(yīng)用,分析清楚小球的運(yùn)動過程是解題的關(guān)鍵,應(yīng)用平拋運(yùn)動規(guī)律、動能定理與牛頓第二定律可以解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.對于做勻速直線運(yùn)動的物體,下列說法不正確的是( 。
A.任意2s內(nèi)的位移一定等于1s內(nèi)位移的2倍
B.任意一段時間內(nèi)的位移大小一定等于它的路程
C.若兩物體速率相同,則兩物體在相同時間內(nèi)通過的路程相等
D.若兩物體速率相同,則兩物體在相同時間內(nèi)發(fā)生的位移相同

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)圖中沒有畫出,電火花計時器接頻率為f的交流電源.

(1)計算F點(diǎn)的瞬時速度VF的公式為VF=$\frac{{(d}_{6}-vignw19_{4})f}{10}$,
用“逐差法”計算加速度的公式a=$\frac{{(d}_{6}-2nv9ywul_{3}){f}^{2}}{225}$.(用dn和f表示);
(2)他經(jīng)過測量并計算得出電火花計時器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時物體的瞬時速度如下表.以A點(diǎn)對應(yīng)的時刻為t=0,試在如圖所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度,在圖2中作出vt圖象,并利用該圖象求出物體的加速度a=0.40 m/s2;(保留兩位有效數(shù)字)
對應(yīng)點(diǎn)BCDEF
速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301
(3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的電壓偏低,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比不變.(填“偏大”、“偏小”或“不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在如圖所示的電路中,兩個燈泡均發(fā)光,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時,則( 。
A.A燈變亮,B燈變暗B.A燈和B燈都變亮
C.電源的輸出功率減小D.電源的工作效率升高

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.2013年修訂版《機(jī)動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》于2013年1月1日正式施行,司機(jī)闖黃燈要扣6分,被稱為“史上最嚴(yán)交規(guī)”.某小轎車駕駛員看到綠燈開始閃時,經(jīng)短暫思考后開始剎車,小轎車在黃燈剛亮?xí)r恰停在停車線上,如圖所示.若綠燈開始閃爍時小轎車距停車線距離L=10.5m,則( 。
A.小轎車的剎車距離為8m
B.小轎車剎車的加速度大小為2.4m/s2
C.綠燈開始閃爍到黃燈剛亮的時間t0為3 s
D.綠燈開始閃爍到黃燈剛亮的時間t0為2.5 s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時刻為計時起點(diǎn)的振動圖象.從該時刻起(  )
A.經(jīng)過0.35s時,質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離
B.經(jīng)過0.25s時,質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度
C.經(jīng)過0.15s,波沿x軸的正方向傳播了3m
D.經(jīng)過0.1s時,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動方向沿y軸正方向
E.該波遇到直徑大小約為4.2米的障礙物會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖甲,力F與水平方向成θ角,物體沿水平面運(yùn)動,加速度為a,現(xiàn)用大小為F′=Fcosθ的水平力代替F,如圖乙,物體仍沿水平面運(yùn)動,加速度為a′,則( 。
A.若水平面光滑則a′=aB.若水平面光滑則a′<a
C.若水平面粗糙則a′=aD.若水平面粗糙則a′<a

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.機(jī)車牽引力一定,在平直軌道上以a1=1m/s2的加速度行駛,因若干節(jié)車廂脫鉤,加速度變?yōu)閍2=2m/s2.設(shè)所受阻力為車重的0.1倍,則脫落車廂的質(zhì)量與原機(jī)車總質(zhì)量之比等于1:3.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成某一角度θ(0<θ<90°),其中MN和PQ平行且間距為L,導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,導(dǎo)軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時,金屬棒ab在這一過程中下滑的位移大小為( 。
A.$\frac{qR}{4BL}$B.$\frac{qR}{2BL}$C.$\frac{qR}{BL}$D.$\frac{2qR}{BL}$

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