满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,...

如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.

manfen5.com 满分网
要求物块相对于圆轨道底部的高度,必须求出物块到达圆轨道最高点的速度,在最高点物体做圆周运动的向心力由重力和轨道对物体的压力提供,当压力恰好为0时,h最小;当压力最大时,h最大. 【解析】 若物体恰好能够通过最高点,则有 mg=m 解得v1= 初始位置相对于圆轨道底部的高度为h1, 则根据机械能守恒可得 mgh1=2mgR+ 解得h1= 当小物块对最高点的压力为5mg时, 有5mg+mg= 解得v2= 初始位置到圆轨道的底部的高度为h2, 根据机械能守恒定律可得 mgh2=2mgR+ 解得h2=5R 故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
在某星球表面以初速度v竖直上抛一个物体,如果仅考虑物体受该星球的引力作用,忽略其他力的影响,物体上升的最大高度为H,已知该星球的半径为R,若发射一颗在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的卫星,求这颗卫星的线速度和周期.
查看答案
在《探究功与物体速度变化关系》的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确.甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即W-v图,如图甲,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即W-v2图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论.关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是   
manfen5.com 满分网
A.甲的分析不正确,乙的分析正确      B.甲的分析正确,乙的分析不正确
C.甲和乙的分析都正确                D.甲和乙的分析都不正确. 查看答案
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行.
(1)比较这两种方案,______(填“甲”或“乙”)方案好些.manfen5.com 满分网
(2)如图是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知相邻两个计数点之间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=______;该纸带是采用______(填“甲”或“乙”)实验方案得到的.
查看答案
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如下图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量△Ep=    J,此过程中物体动能的增加量△Ek=    J.由此可得到的结论是    .(g=9.8m/s2,保留三位有效数字)
manfen5.com 满分网 查看答案
一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2l和l,支架可绕水平固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,支架臂的两端分别连接质量为m和2m的小球A和B,开始时OA臂处于水平位置,如图所示,由静止释放后,则( )
manfen5.com 满分网
A.OB臂能到达水平位置
B.OB臂不能到达水平位置
C.A、B两球的最大速度之比vA:vB=2:1
D.A、B两球的最大速度之比vA:vB=1:2
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.