如图所示,一个玩滚轴滑冰的小孩(可视为质点)质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧

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,一个玩滚轴滑冰的小孩(可视为质点)质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:小孩运动到圆弧轨道最低点O点时对轨道的压力大小?
魔方格

◎ 答案

由于小孩无碰撞地沿圆弧的切线进入圆弧轨道,
tan
θ
2
=
vy
vx
=
gt
v0
                
又h=
1
2
gt2
                      
两式联立得
v0=3m/s                     
设小孩到最低点的速度为V,由机械能守恒定律得
1
2
mv2-
1
2
mv02
=mg[h+R(1-cos53°)]
在最低点由牛顿第二定律得
FN-mg=m
v2
R
                      
联立解得FN=1290N                     
根据牛顿第三定律,小孩子对轨道的压力大小为1290N
答:小孩运动到圆弧轨道最低点O点时对轨道的压力大小为1290N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个玩滚轴滑冰的小孩(可视为质点)质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧…”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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