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点时对圆形轨道的压力大小为

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功率/2022-11-05 / 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点时对圆形轨道的压力大小为其重力的3倍,离开B点做平抛运动(g取10/s2),求:

(1)小球到达B点速度的大小为多少?
(2)小球到达B点时重力的瞬时功率大小?
(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?如果不能,请说明理由;如果能,请求出它第一次落在斜面上的位置。

◎ 答案

(1)v=2 m/s(2)0(3)1.13m

◎ 解析


试题分析:(1)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v=2 m/s
(2)小球到达B点时重力的瞬时功率大小为0瓦
(3)如图,斜面BEC的倾角θ=45°,CE长d =" h" = 5m,因为d> s,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点,BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2
Lcosθ= vBt2①,Lsinθ=gt22②,联立①、②两式得t2 = 0.4s    L ==m = 0.8m = 1.13m
点评:本题考查了圆周运动和平抛运动的规律,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解.

◎ 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点时对圆形轨道的压力大小为…”主要考查了你对  【功率】  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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