如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离

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,轨道ABCD 的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B点做平抛运动(g取10/s2),求:
(1)小球离开B 点后,在CD 轨道上的落地点到C 的水平距离;
(2)小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小?
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。

◎ 答案

解:(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1,落地点到C点距离为s
h =gt12得: t1==s = 1s
s = vB·t1 = 2×1m = 2m
(2)小球达B受重力G和向上的弹力F作用
由牛顿第二定律知
解得F=3N
由牛顿第三定律知球对B的压力
即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N
方向竖直向下
(3)如图

斜面BEC的倾角=45°,CEd =h= 5m
因为ds,所以小球离开B点后能落在斜面上
假设小球第一次落在斜面上F
BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2
Lcosθ= vBt2
Lsinθ=gt22
联立①、②两式得
t2 = 0.4s
L==m=0.8m=1.13m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】  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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