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
◎ 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 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。- 最新内容
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上一篇:如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块
下一篇:如图所示,匀速转动的水平圆盘上放置着一个物体A,物体距圆盘圆心O的距离为r,物体随着圆盘一起做匀速圆周运动,下列说法中正确的是[]A.物体A所受合力保持不变B.物体A的向心
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