如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个...
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问题详情:
如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v0=5m/s的初速度到c点的速度为3m/s.(g=10m/s2)
求(1)球到C点时的加速度大小;
(2)球对C点的压力是重力的多少倍
(3)球从C抛出后,落地点距B点多远?
【回答】
考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;平抛运动.
专题: 机械能守恒定律应用专题.
分析: (1)小球从C点飞出前瞬间,加速度为向心加速度,根据公式a=求解;
(2)小球通过C点受支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解支持力,根据牛顿第三定律得到压力.
(3)小球离开C点后做平抛运动,根据分位移公式列式求解分析.
解答: 解:(1)球到C点时的加速度:
a==
(2)在C点,重力和支持力的合力提供向心力,故:
F+mg=ma
解得:
F=m(a﹣g)=1.25mg
根据牛顿第三定律,压力为重力的1.25倍;
(3)球从C抛出后做平抛运动,根据分位移公式,有:
x=vt
y=2R=
联立解得:
x=1.2m
答:(1)球到C点时的加速度大小为22.5m/s2;
(2)球对C点的压力是重力的1.25倍;
(3)球从C抛出后,落地点距B点1.2m远.
点评: 本题关键是明确圆弧轨道最高点向心力的来源,结合牛顿第二定律和牛顿第三定律确定压力,对平抛过程,根据分位移公式列式求解即可.
知识点:机械能守恒定律
题型:计算题
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