如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平
◎ 题目
如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球(可视为质点)从点水平弹射向点并进入轨道,经过轨道后从点水平抛出,已知小物体与地面段间的动摩擦因数,不计其它机械能损失,段长=1.25m,圆的半径=0.1m,小物体质量=0.01kg,轨道总质量为=0.15kg,,求: (1)若,小物体从点抛出后的水平射程; (2)若,小物体经过轨道的最高点时,管道对小物体作用力的大小和方向. (3) 设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当至少为多少时,轨道对地面的压力为零. |
◎ 答案
解:(1)设小物体运动到点的速度大小为, 对小物体由点运动到点过程应用动能定理得 小物体自点做平抛运动,设运动时间为,水平射程为, 则: 联立代入数据解得 (2)设在轨道最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向, 据牛顿第二定律得 联立代入数据解得 ,方向竖直向下 (3)分析可知,要使小球以最小速度运动,且轨道对地面的压力为零,则小球的位置应该有“S”形道的中间位置 据牛顿第二定律得 据动能定律得: 解得: |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平…”主要考查了你对 【平抛运动】,【向心力】,【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。- 最新内容
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