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如图所示,一质量为0.2kg的小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,一质量为0.2kg的小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g=10m/s
2
,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v
0
是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?
(3)若斜面顶端高H=10m,小球到达斜面底端后滑上一半径为5m的半圆弧竖直轨道,斜面底端与圆轨道连接处光滑相切,小球速度大小不变,则小球刚滑上圆轨道时对轨道底端的压力多大?
◎ 答案
(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,
所以v
y
=v
0
tan 53°,
v
y
2
=2gh,
解得 v
y
=4 m/s,v
0
=3 m/s.
(2)由v
y
=gt
1
解得t
1
=0.4s,
所以水平距离 s=v
0
t
1
=3×0.4 m=1.2 m.
(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a=gsin 53°=8m/s
2
,初速度v=5 m/s.
滑到底端的速度
v
t
2
-v
2
=2a
H
sin53°
解得:v
t
=15m/s
小球在圆轨道底端时:F-mg=m
v
2
r
解得:F=11N
根据牛顿第三定律得:小球对轨道的压力为11N
答:(1)小球水平抛出的初速度v
0
是3 m/s;
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是1.2m;
(3)小球刚滑上圆轨道时对轨道底端的压力是11N.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一质量为0.2kg的小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度…”主要考查了你对 【平抛运动】,【向心力】,【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】 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/202210/340530.html
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