如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为防护罩,它是一个竖直固定的
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如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为防护罩,它是一个竖直固定的
题型:不详
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如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为防护罩,它是一个竖直固定的1/4圆弧,其半径
,圆心位于B点。在A放置水平向左的弹簧枪,可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠,弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点,水平飞出后落到N的某一点上,取g=10m/s
2
。求:
(1)钢珠在B点的速度;
(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能Ep;
(3)钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间。
答案
(1)
(2)
(3)
解析
(1)在B处对小钢珠进行受力分析,由牛顿第二定律
(3分)
得:
(1分)
(2)从发射钢珠到上升到B点过程,
由机械能守恒定律
(4分)
得
(1分)
(3)钢珠做平抛运动由
;(1分)
(1分);
(1分)
联立解得
(2分)
本题考查圆周运动和机械能守恒定律,刚好通过B点的临界条件是只有重力提供向心力,由此可求得B点速度大小,从发射钢珠到上升到B点过程,小球只有重力做功,机械能守恒,到达B点时弹簧弹性势能转化为小球的动能和重力势能
举一反三
伽利略的斜面实验反映了一个重要事实:如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计,小球一但沿斜面A滚落,必将准确地终止于斜面B上同它开始点相同高度处,绝不会更高一点,这说明,小球在运动过程中有一个“东西”是不变的,这个“东西”是
A.弹力
B.速度
C.动量
D.能量
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一根长为l的不可伸长的轻绳,一端系一小球,另一端悬挂于O点.将小球拉起使轻绳拉直并与竖直方向在60°角,如图所示,在O点正下方有A、B、C三点,并且有
当在A处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为h
A
;当在B处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为h
B
;当在C处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度h
C
,则小球摆动的最大高度h
A
、h
B
、h
C
之间的关系是( )
A.h
A
=h
B
=h
C
B.h
A
>h
B
>h
C
C.h
A
>h
B
=h
C
D.h
A
=h
B
>h
C
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如图所示,固定在竖直平面内的光滑3/4圆弧轨道AB-CD,其A点与圆心等高,D点为轨道最高点,AC为圆弧的一条水平直径,AE为水平面.现使小球自A点正上方O点处静止释放,小球从A点进入圆轨道后能通过轨道最高点D.则( )
A.小球通过D点时速度可能为零
B.小球通过D点后,一定会落到水平面AE上
C.小球通过D点后,一定会再次落到圆轨道上
D.O点可能与D点等高
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如图所示,A、B质量均为m,轻质小滑轮距光滑水平杆高度为H,开始时轻质细绳与杆夹角α=45°.释放B后,A、B同时开始运动,小滑轮绕轴无摩擦转动.则在A、B开始运动以后,下列说法正确的是( )
A.A、B速度同时达到最大值
B.轻质细绳一直对B做负功
C.A能获得的最大动能为
D.B将在竖直方向做简谐运动
题型:不详
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如图所示,物体沿30°的固定斜面以
(g为本地的重力加速度大小)的加速度匀减速上升,则在此过程中,物体的机械能是( )
A.不变的
B.减小的
C.增加的
D.不能判断
题型:不详
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