如图所示,位于竖直平面上的圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H。质量为m的小球从A点静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力,求:(1)小
◎ 题目
如图所示,位于竖直平面上的圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H。质量为m的小球从A点静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力,求: (1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力多大? (2)小球落地点C与B的水平距离s为多少? (3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B水平距离s最远?该水平距离的最大值是多少? |
◎ 答案
(1) 3mg,方向竖直向下(2) (3);H |
◎ 解析
(1)小球由A点运动到B点,由牛顿第二定律得: FNB-mg=m ① 由机械能守恒有 mgR=mvB2 ② 由以上两式得FNB=3mg ③ 根据牛顿第三定律可知, 小球通过B点时对轨道的压力大小为3mg,方向竖直向下。 ④ (2)小球离开B点后做平抛运动,抛出点高为(H-R) H-R=gt2 ⑤ s=vBt ⑥ 其中,vB= ⑦ s= ⑧ (3)因为s= 当R= 即时,s有最大值 ⑨ 即smax=H ⑩ 答案: (1)3mg (2) (3);H 评分标准:本题12分. (1)问5分,①式2分,②、③、④式各1分;(2)问4分,⑤、⑥、⑦、⑧式各1分;(3)问3分,⑨式1分,⑩式2分 本题考查机械能守恒、圆周运动和动能定理,根据B点合力提供向心力,由牛顿第二定律列式求解,平抛运动的水平方向和竖直方向分运动列式求解,借助数学公式求解第三问 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,位于竖直平面上的圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H。质量为m的小球从A点静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力,求:(1)小…”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。- 最新内容
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