如图所示,ABD0是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的14圆周轨道,半径OA处于水平位置,BD0是直径为l5m的半圆轨道,D为BD0轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水

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,ABD0是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的14圆周轨道,半径OA处于水平位置,BD0是直径为l5m的半圆轨道,D为BD0轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水平半径0A高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍.取g为10m/s2
小题1: H的大小
小题2:试讨论此球能否到达BD0轨道的0点,并说明理由;

◎ 答案


小题1:10m
小题2:小球可以过O点

◎ 解析

(1)小球从H高处自由落下,进入轨道,沿BDO轨道做圆周运动,小球受重力和轨道的支持力.设小球通过D点的速度为v,通过D点时轨道对小球的支持力为F(大小等于小球对轨道的压力)提供它做圆周运动的向心力,即………………①
小球从P点落下一直到沿光滑轨道运动的过程中,机械能守恒有:
由①②解得
(2)设:小球能够沿竖直轨道运动到O点时的最小速度为V,则有
小球至少应从H0-高处落下,……………………④
由③④可得H0=R/4,由H>H0,小球可以过O点。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,ABD0是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的14圆周轨道,半径OA处于水平位置,BD0是直径为l5m的半圆轨道,D为BD0轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水…”主要考查了你对  【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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