(9分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB部分是倾角为37°的直轨道,BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点,D点与O点等高,A点在D点的正下方。质

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(9分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB部分是倾角为37°的直轨道,BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点,D点与O点等高,A点在D点的正下方。质量为m的小球在沿斜面向上的拉力F作用下,从A点由静止开始做变加速直线运动,到达B点时撤去外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,然后经过D点落回到A点。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小为g。求

(1)小球在C点的速度的大小;
(2)小球在AB段运动过程,拉力F所做的功;
(3)小球从D点运动到A点所用的时间。

◎ 答案

(1)(2)(3)

◎ 解析


试题分析:(1)小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,即在C点,重力提供向心力

(2)根据几何关系如下图

OB之间的高度为,B到AD的水平距离为,那么AB的高度即
从A点到C点,只有重力和AB段的拉力做功,根据动能定理
整理得
(3)从C点到D点,根据定能定理有,得
从D点到A点的高度
从C点到A点,根据动能定理有,得
从D点到A点为匀加速直线运动,有
整理解得

◎ 知识点

    专家分析,试题“(9分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB部分是倾角为37°的直轨道,BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点,D点与O点等高,A点在D点的正下方。质…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  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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