满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道...

如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的manfen5.com 满分网圆周轨道,CDO是直径为15m的半圆轨道.AB和CDO通过极短的水平轨道(长度忽略不计)平滑连接.半径OA处于水平位置,直径OC处于竖直位置.一个小球P从A点的正上方高H处自由落下,从A点进入竖直平面内的轨道运动(小球经过A点时无机械能损失).当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重力的manfen5.com 满分网倍,(取g为10m/s2).
(1)试求高度H的大小?
(2)试讨论此球能否到达CDO轨道的最高点O,并说明理由?
(3)求小球沿轨道运动后经多长时间再次落回轨道上?

manfen5.com 满分网
(1)设小球通过D点的速度为v,根据向心力公式列出方程,小球从P点落下直到沿光滑轨道运动的过程中,机械能守恒,可解得H的高度; (2)先求出0点的最小速度,然后根据机械能守恒定律得到要到达0点需要从多高的地方下落,把这个高度和H进行比较即可解题; (3)先求出小球由H落下通过O点的速度,小球通过O点后作平抛运动,设小球经时间t落到AB圆弧轨道上,根据几何关系即可求解. 【解析】 (1)设小球通过D点的速度为v,则有: 小球从P点落下直到沿光滑轨道运动的过程中,机械能守恒,有mg(H+)= 可得高度H= (2)设小球能够沿竖直半圆轨道运动到O点的最小速度为vc,有 小球至少应从Hc高处落下,mg 解得   由H>HC,小球可以通过O点. (3)小球由H落下通过O点的速度为 小球通过O点后作平抛运动,设小球经时间t落到AB圆弧轨道上,有 x=vt y=       且x2+y2=R2 可解得时间t=1s  (另解舍弃)   答:(1)高度H的大小为10m; (2)能到达CDO轨道的最高点O; (3)小球沿轨道运动后经1s再次落回轨道上.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
质量m=0.2Kg的小物体,带电荷量q=+0.1C,静止在摩擦系数μ=0.2的足够大水平绝缘桌面上的A点.当在O点左侧加上场强为E的匀强电场后,小物体在水平桌面上以加速度a=1m/s2做匀加速运动,5秒后到达O点.
试求:
(1)O所加电A点到O点的距离为多少?
(2)所加匀强电场的场强大小为多大?
(3)小物体在水平桌面上运动的时间.
查看答案
㈠(1)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如下图1所示,则该金属丝的直径d=______mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图所2示,则该工件的长度L=______cm.manfen5.com 满分网
(2)如图3是某同学用打点计时器做的“研究小车的匀变速直线运动”实验时打出的一条纸带,A、B、C、D、E为该同学在纸带上选的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出.manfen5.com 满分网
由图3可知:打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为______m/s,小车的加速度为______ m/s2
㈡、为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同,质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两小球的质量分别为m1 和m2,且 m1>m2
②按照如图4所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.并与斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1 从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2 放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞.记下小球m1和小球m2在斜面上的落点置.
⑤用毫米刻度尺量出各落点位置到斜槽末端点B的距离.图4中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD,LE,LF
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的点______,m2的落点是图中的点______
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式______
查看答案
如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )
①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
②b和c同时飞离电场
③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大.
manfen5.com 满分网
A.①
B.①②
C.②③
D.①③④
查看答案
我国已于2011年9月末发射“天宫一号”目标飞行器,11月初发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现成功对接.某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动时的假想图如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道.由此假想图,可以判定( )
manfen5.com 满分网
A.“天宫一号”的运行速率等于“神舟八号”的运行速率
B.“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期
C.“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度
D.“神舟八号”适度减速有可能与“天宫一号”实现对接
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.