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竖直放置的半径R=80cm的半圆形光滑轨道与水平轨道相连接,连接点为P.质量为m=50g的小球以一定的初速度由水平轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁运动到最高点M,如果球A经过N点时
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
竖直放置的半径R=80cm的半圆形光滑轨道与水平轨道相连接,连接点为P.质量为m=50g的小球以一定的初速度由水平轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁运动到最高点M,如果球A经过N点时速度v
N
=8m/s,经过M点时对轨道的压力为0.5N.重力加速度g取10m/s
2
.求:
(1)小球经过半圆轨道的P点时对轨道的压力大小.
(2)小球从N点运动到M点的过程中克服摩擦阻力做的功.
◎ 答案
(1)对小球在最高点M受力分析,小球受重力和轨道对球的压力,
根据牛顿第二定律得:
F
合
=F+mg=m
v
2M
R
代数解得:v
M
=4m/s
运用动能定理研究P点到M点则有:
1
2
mv
M
2
-
1
2
mv
P
2
=-mg2R
代数解得:v
P
=4
3
m/s
在最低点P对球受力分析,根据牛顿第二定律得:
F
N
-mg=m
v
2P
R
代数解得:F
N
=3.5N
由牛顿第三定律得:小球经过半圆轨道的P点时对轨道的压力大小也为3.5N.
(2)设小球从N点运动到M点的过程中克服摩擦阻力做的功为W,
小球从N点运动到M点的过程中,由动能定理得:
-mg2R-W=
1
2
mv
M
2
-
1
2
mv
N
2
代数解得:W=0.4J
答:(1)小球经过半圆轨道的P点时对轨道的压力大小为3.5N.
(2)小球从N点运动到M点的过程中克服摩擦阻力做的功为0.4J.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“竖直放置的半径R=80cm的半圆形光滑轨道与水平轨道相连接,连接点为P.质量为m=50g的小球以一定的初速度由水平轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁运动到最高点M,如果球A经过N点时…”主要考查了你对 【向心力】,【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/260417.html
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