如图所示,ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道,AB是半径为R=15m的14圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是半径为r=7.5m的光滑的半圆形圆管轨道(圆管内径可忽略).一个小球P

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道,AB是半径为R=15m的
1
4
圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是半径为 r=7.5m的光滑的半圆形圆管轨道(圆管内径可忽略).一个小球P(小球直径比圆管内径略小)从A点的正上方距水平半径OA高H=10m处自由下落,g取10m/s2,空气阻力不计.求:
(1)达到BDO轨道的O点的速度大小.
(2)小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小.
魔方格

◎ 答案

(1)设小球能到达O点,由P到O,机械能守恒,设到O点的速度为 vO,则
 mgH=
1
2
mV02 
所以V0=

2gH
=10

2
m/s 
(2)离开O点小球做平抛运动:
水平方向:x=v0t
竖直方向:y=
1
2
gt2

且有:x2+y2=R2
∴t=1s
∴再次落到轨道上时的速度V3=

V20
(gt)2
=10

3
m/s
答:(1)达到BDO轨道的O点的速度大小是10

2
m/s.
(2)小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小是10

3
m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道,AB是半径为R=15m的14圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是半径为r=7.5m的光滑的半圆形圆管轨道(圆管内径可忽略).一个小球P…”主要考查了你对  【平抛运动】,【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。

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