(18分)如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为450、的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平
◎ 题目
(18分)如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为450、的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,能平滑的冲上粗糙斜面。(g=10m/s2)求: (1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少? (2)小球在圆管中运动对圆管的压力是多少? (3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少? |
◎ 答案
(1)2m/s (2)5N (3)m |
◎ 解析
试题分析:(1)小球从A运动到B为平抛运动, 有:rsin45°=v0t,在B点,有:tan45°= 解以上两式得:v0=2m/s (2)在B点据平抛运动的速度规律有:vB==2m/s, 小球在管中的受力分析为三个力: 由于重力与外加的力F平衡, 故小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力, 得小球在管中做匀速圆周运动, 由圆周运动的规律得细管对小球的作用力N=m=5N, 根据牛顿第三定律得小球对细管的压力N′=N=5N; (3)在CD上滑行到最高点过程, 根据牛顿第二定律得:mgsin45°+μmgcos45°=ma, 解得:a=g(sin45°+μcos45°)=8m/s2根据速度位移关系公式, 有:x==m |
◎ 知识点
专家分析,试题“(18分)如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为450、的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平…”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。- 最新内容
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