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如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B点做平抛运动(g取10/s2),求:

(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?

◎ 答案

(1)2m   (2)3N

◎ 解析


试题分析:①小球做平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得水平距离;
②小球在B点时做的是匀速圆周运动,对小球受力分析,由向心力的公式可以求得小球受到的支持力的大小,在根据牛顿第三定律可以知道对圆形轨道的压力大小;
解:(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1,落地点到C点距离为s
 得:. 
(2)小球达B受重力G和向上的弹力F作用,由牛顿第二定律知
解得  F=3N.由牛顿第三定律知球对B的压力和对球的支持力大小相等,即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N,方向竖直向下.
点评:本题考查了圆周运动和平抛运动的规律,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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。



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