如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧,BC为其竖直直径,(sin53°=0.8  cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2)求:

魔方格

(1)小球经过C点的速度大小;
(2)小球运动到轨道最低点B 时小球对轨道的压力大小;
(3)v0的数值.

◎ 答案

(1)恰好运动到C点,有重力提供向心力,即
mg=m
vC2
R

解得:vc=5m/s  
(2)从B点到C点,由机械能守恒定律有
1
2
mvc2+2mgR=
1
2
mvB2

在B点对小球进行受力分析,由牛顿第二定律有
FN-mg=m
vB2
R

解得:FN=6N
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小为6.0N
(3)从A到B由机械能守恒定律有
1
2
mvA2+mgR(1-cos53°)=
1
2
mvB2

解得:
vA=

105
m/s
在A点进行速度的分解有:v0=vAcos53°=
3
5

105
m/s

答:(1)小球经过C点的速度大小为5m/s;
(2)小球运动到轨道最低点B 时小球对轨道的压力大小为6N;
(3)v0的数值为
3
5

105
m/s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【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