如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半
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如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半
题型:不详
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如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m,θ="60"
0
,小球到达A点时的速度 v="4" m/s。(取g ="10" m/s
2
)求:
(1)小球做平抛运动的初速度v
0
;
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。
答案
(1)2m/s (2)
m/s 0.69m (3)8N
解析
试题分析:(1)小球到A点的速度如图所示,由图可知
(2)
由平抛运动规律得:
(3)取A点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得:
代入数据得:
由圆周运动向心力公式得:
代入数据得:
由牛顿第三定律得:小球对轨道的压力大小
,方向竖直向上
点评:本题学生应先画出A点的速度分解示意图,据图找速度之间的关系,能熟练运用平抛运动规律,机械能守恒定律,向心力公式解相关问题。
举一反三
如图所示,粗糙水平面上物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断变小到零,则在滑动过程中( )
A.物体的加速度不断减小,速度不断增大
B.物体的加速度不断增大,速度不断减小
C.物体的加速度先增大再减小,速度先减小再增大
D.物体的加速度先减小再增大,速度先增大再减小
题型:不详
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如图所示,质量不等的木块A和B的质量分别为m
1
和m
2
,置于光滑的水平面上.当水平力F作用于左端A上,两物体一起做匀加速运动时,A、B间作用力大小为F
1
.当水平力F作用于右端B上,两物体一起做匀加速运动时,A、B间作用力大小为F
2
,则( )
A.在两次作用过程中,物体的加速度的大小相等
B.在两次作用过程中,
C.在两次作用过程中,
D.在两次作用过程中,
题型:不详
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一质量为M,倾角为θ的楔形木块,静置在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数为μ.一物块质量为m,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触是光滑的,为了保持物块相对斜面静止,可用一水平力F推楔形木块,如图所示,求此水平力大小的表达式.
题型:不详
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如图所示,在光滑的轨道上,小球滑下经过圆孤部分的最高点A时,恰好不脱离轨道,此时小球受到的作用力有( )
A.重力、弹力、和向心力
B.重力和弹力
C.重力和向心力
D.重力
题型:不详
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杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h。则( )
A.h越高摩托车对侧壁的压力将越大
B.h越高摩托车做圆周运动的向心力将越大
C.h越高摩托车做圆周运动的线速度将越大
D.h越高摩托车做圆周运动的周期将越小
题型:不详
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