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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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+mv2
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
物块能通过最高点的条件是:N≥0 ③
由②③式得:v≥
由①④式得:h≥2.5R ⑤
按题的需求,N=5mg,由②式得:v<
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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐