如图所示,ABC是光滑轨道,BC段是半径为 r 的半圆弧,BC直径竖直.今让一小球从A点(与C点在同一水平线上)由静止开始沿轨道ABC运动,则( )A.小球恰
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如图所示,ABC是光滑轨道,BC段是半径为 r 的半圆弧,BC直径竖直.今让一小球从A点(与C点在同一水平线上)由静止开始沿轨道ABC运动,则( )A.小球恰
题型:连城县模拟
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如图所示,ABC是光滑轨道,BC段是半径为 r 的半圆弧,BC直径竖直.今让一小球从A点(与C点在同一水平线上)由静止开始沿轨道ABC运动,则( )
A.小球恰能到达C点
B.小球不可能到达C点
C.小球到C点后做平抛运动
D.小球到BC间某一点后再沿原轨道返回A点
答案
A、B、C、假设小球能到达最高点,则
mg+N=m
v
2
R
故
v≥
gR
物体只受重力和支持力,支持力与速度垂直,只有重力做功,机械能守恒,故如果小球能到达最高点,则从A到C的过程中,重力势能不变,动能变大,机械能将增加,矛盾,故小球不可能到达最高点,故A错误,B正确,C错误;
D、小球到达BC轨道上正中间一点时,速度不为零,到达上部某一点时与轨道分离,做斜上抛运动,故D错误;
故选B.
举一反三
图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的二个圆形轨道组成,B、C分别是二个圆形轨道的最低点,BC 间距L=12.5m,第一圆形轨道半径R
1
=1.4m.一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以V
0
=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠.计算结果保留小数点后一位数字.试求
(1)如果小球恰能通过第一圆形轨道,AB间距L
1
应是多少;
(2)在满足(1)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第二个圆形轨道的设计中,半径R
2
的可变范围;
(3)小球最终停留点与起点A的距离.
题型:不详
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如图所示,一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m.玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场.磁场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远.玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动,由于水平外力的作用,玻璃管进入磁场后速度保持不变,经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动,最后从左边界飞离磁场.设运动过程中小球的电荷量保持不变,不计一切阻力.求:
(1)小球从玻璃管b端滑出时速度的大小;
(2)从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中,外力F随时间t变化的关系;
(3)小球飞离磁场时速度的方向.
题型:宜昌二模
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炎炎的夏日,汽车轮胎在高温环境下使用开始变得不安分起来,爆胎事故时有发生.如图所示,汽车在炎热的夏天若沿起伏不平的曲型路面行驶,其中最容易发生爆胎的点是(假设在行驶过程中汽车速率不变)( )
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
题型:不详
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如图(a)所示,重10N的、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力、位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图(b)所示.据图可知金属杆长( )
A.0.4m
B.0.8m
C.1.2m
D.1.6m
题型:上海模拟
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如图所示,放在水平地面(粗糙)上的光滑直轨道AB和半圆形的光滑轨道CED处于同一竖直平面内,两轨道与水平地面平滑连接,其端点B和C相距1.2m,半圆轨道两端点的连线CD与地面垂直.今有一质量为0.1kg的小球从离地面高度为4.2m处无初速释放,运动到C点时速度为4
5
m/s,g取10m/s
2
.求:
(1)若要使小球恰能到达半圆形光滑轨道的最高点D,半圆形轨道CED的半径r应为多大?
(2)若半圆形轨道CED的半径就是前面求得的r,在B点正上方高度为3m处设置一垂直于纸面粗细可不计的横杆,若要使小球刚好能够从横杆上越过.则小球在光滑直轨道AB上释放时离地的高度应为多少?
题型:不详
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