如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分水平, BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管,圆管内截 面的半径r<R,有一质量为m、半径略小于r的小球以水
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如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分水平, BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管,圆管内截 面的半径r<R,有一质量为m、半径略小于r的小球以水
题型:同步题
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如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分水平, BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管,圆管内截 面的半径r<R,有一质量为m、半径略小于r的小球以水平速度v
0
从A点射入圆管.问:
(1)若要小球能从C端飞出,初速度v
0
应满足什么条件?
(2)在小球从C端飞出的瞬间,对管壁作用力有哪几种可能情况?初速度v
0
各应满足什么条件?
答案
解:
(1)小球从A端入射后,若刚好到达C点,则v
C
=0,小球A→B→C的过程中只存重力做功,机械能守恒.由机械能守恒定律得:
,即
故若小球能从C端飞出,入射速度应大于
(2)小球从C端飞出时,对管壁的作用力有以下三种可能情况.
a.恰好对管壁无压力,此时由牛顿第二定律知
①
又A→B→C过程中小球机械能守恒,
②
由①②解得
b.对下管壁有压力,此时的入射速度
c.对上管壁有压力,此时的入射速度
举一反三
一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中,木块A、B用一根弹性良好的弹簧连在一起,如图所示,则在子弹从开始射入木块A并压缩弹簧的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统
[ ]
A.系统机械能守恒
B.系统机械能不守恒
C.仅对A、B系统,机械能守恒
D.无法判断
题型:同步题
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如图(a)所示,半径为r,质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴 O,在盘的最边缘固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点处固定一个质量也为m的小球B,放开盘让其自由转动(转动过程中OA与OB总保持垂直),问:
(1)当A球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?
(2)A球转到最低点时的线速度是多少?
(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?
题型:同步题
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伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点,这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小
[ ]
A.只与斜面的倾角有关
B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关
D.只与物体的质量有关
题型:同步题
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物体做自由落体运动,E
k
代表动能,E
p
代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面。下列所示图象中,能正确反映各物理量之间关系的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:同步题
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如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切于B点,圆轨道半径R =0.4 m,一质量为m的小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v
0
=5 m/s的初速度.(g= 10 m/s
2
) 求:
(1)球从C点飞出时的速度;
(2)球对C点的压力是重力的多少倍?
(3)球从C点飞出前和飞出后瞬间的加速度;
(4)球从C点飞出后,落地点距B点多远?
题型:同步题
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