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如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=1.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.有一小物块质量为m=1.0kg,小物块在F=10N的水平
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=1.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.有一小物块质量为m=1.0kg,小物块在F=10N的水平力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,它与水平轨道和半圆形轨道间的摩擦均不计.g取10m/s
2
,求:
(1)撤去力F时小物块的速度大小;
(2)小物块通过D点瞬间对轨道的压力大小;
(3)小物块通过D点后,再一次落回到水平轨道AB上,落点和B点之间的距离大小.
◎ 答案
(1)当物块从A滑向B时,设在B点撤去F时速度大小为v
B
.
根据动能定理得:Fs=
1
2
m
v
2B
得 v
B
=5m/s
(2)小物块从B到D点瞬间,由动能定理得:
-mg?2R=
1
2
m
v
2D
-
1
2
m
v
2B
解得:v
D
=3m/s
根据牛顿第二定律得:
F
D
+mg=m
v
2D
R
解得:F
D
=12.5N
由牛顿第三定律知压力大小为F
D
′=F
D
=12.5N
(3)物块通过D点后做平抛运动,有:
2R=
1
2
g
t
2
x=v
D
t
解得:x=1.2m
答:(1)撤去力F时小物块的速度大小是5m/s;
(2)小物块通过D点瞬间对轨道的压力大小是12.5N;
(3)小物块通过D点后,再一次落回到水平轨道AB上,落点和B点之间的距离大小是1.2m.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=1.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.有一小物块质量为m=1.0kg,小物块在F=10N的水平…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【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/202211/364193.html
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