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

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=0.2m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g=10m/s2),求:
(1)小球运动到B点时的向心加速度
(2)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
(3)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
魔方格

◎ 答案


(1)小球做圆周运动,
则由an=
v2
r

解得:an=
22
0.2
m/s2=20m/s2

(2)小球做平抛运动,由平抛运动规律得
竖直方向h=
1
2
gt2
                  
水平方向x=vt
解得:x=2m.       
(3)小球B点受力分析,则有重力,支持力.
所以F=F-G=m
v2
R

解得F=3N                  
由牛顿第三定律知球对B的压力F′=F,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.                     
答:(1)小球运动到B点时的向心加速度20m/s2
(2)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离2m;
(3)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小3N.

◎ 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=0.2m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【牛顿第二定律】  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。

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