如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面切于圆环的端点A,一质量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8.0m/s,从C点起在水平地面上向左运动,

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,半径R=0.4m的光滑半圆轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面切于圆环的端点A,一质量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8.0m/s,从C点起在水平地面上向左运动,经A点冲上半圆轨道恰好通过轨道最高点B后水平抛出,取重力加速度g=10m/s2,求:

(1)小球在轨道B点时速度大小;
(2)小球从B点飞出到落回地面时的水平距离;
(3)小球从C点起经水平面到A时,克服摩擦力所做的功。

◎ 答案

(1)2m/s(2)0.8m(3)2.2J

◎ 解析


试题分析:(1)小球做圆周运动恰好通过圆周轨道最高点B,重力提供向心力,
mg=mv2/R
VB= =2m/s
(2)小球从B点飞出做平抛运动,运动时间为t,则2R=gt2/2,可得t= =0.4s
平抛水平距离为x=vBt=0.8m
(3)小球从A点冲向半圆轨道B,机械能守恒,mv2A/2=2mgR+mv2B/2
小球从C点经水平面到A点时,由动能定理有-Wf= mv2A/2- mv20/2
得wf= mv2o/2-(2mgR+ mv2B/2)=2.2J

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面切于圆环的端点A,一质量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8.0m/s,从C点起在水平地面上向左运动,…”主要考查了你对  【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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