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机械能守恒定律
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如图所示,位于竖直平面内的光滑有轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,位于竖直平面内的光滑有轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5 mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
◎ 答案
解:设物块在圆形轨道最高点的速度为v,由机械能守恒定律得mgh=2mgR+
mv
2
①
物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力,有:mg+N=m
②
物块能通过最高点的条件是:N≥0 ③
由②③式得:v≥
④
由①④式得:h≥2.5R ⑤
按题的需求,N=5mg,由②式得:v<
⑥
由①⑥式得:h≤5R ⑦
h的取值范围是:2.5R≤h≤5R ⑧
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,位于竖直平面内的光滑有轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道…”主要考查了你对 【向心力】,【机械能守恒定律】 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/202211/367349.html
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