如图所示，半径R=2.5m的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接，一个质量m=...

如图所示，半径R=2.5m的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接，一个质量m=0.50kg 的小滑块（可视为质点）静止在A点．一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动，经B点进入圆轨道，沿圆轨道运动到最高点C，并从C点水平飞出，落在水平面上的D点．经测量，D、B间的距离s₁=10m，A、B间的距离s₂=15m，滑块与水平面的动摩擦因数μ=0.20，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）滑块通过C点时的速度大小；
（2）滑块刚进入圆轨道时，在B点轨道对滑块的弹力；
（3）滑块在A点受到的瞬时冲量的大小．

（1）滑块通过C点后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得滑块通过C点的速度；（2）由机械能守恒定律可求得滑块到达B点的速度，再由牛顿第二定律可求得滑块受轨道的压力；（3）由动能定理可求得滑块在A点的速度，再由动量定理可求得A点的瞬时冲量．【解析】（1）设滑块从C点飞出时的速度为vc，从C点运动到D点时间为t 滑块从C点飞出后，做平抛运动，竖直方向：2R=gt2 水平方向：s1=vct 解得：vc=10m/s （2）设滑块通过B点时的速度为vB，根据机械能守恒定律 mvB2=mvc2+2mgR 解得：vB=10m/s 设在B点滑块受轨道的压力为N，根据牛顿第二定律 N-mg=m 解得：N=45N （3）设滑块从A点开始运动时的速度为vA，根据动能定理 -mgs2=mvB2-mvA2 解得：vA=16.1m/s 设滑块在A点受到的冲量大小为I，根据动量定理 I=mvA 解得：I==8.1kg•m/s；答：（1）滑块通过C点的速度为10m/s；（2）B点对轨道的压力为45N；（3）滑块在A点受到的瞬时冲量为8.1kg•m/s．

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

质量m=0.6kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h=0.45m．从释放到弹跳至h高处经历的时间t=1.1s，忽略空气阻力，取g=10m/s²．求：
（1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能．
（2）地板对篮球的平均作用力．

查看答案

用水平力拉动物体在水平面上做加速直线运动．当改变拉力的大小时，物体运动的加速度也随之变化，a和F的关系如图所示．g取10m/s²．
（1）根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数；
（2）若改用质量是原来2倍的同种材料的物体，请在图的坐标系上画出这种情况下的a-F图线．（要求写出作图的根据）

查看答案

某行星探测器在喷气发动机推力作用下从所探测的行星表面竖直升空，当其速度达到80m/s时，发动机突然发生故障而关闭．已知该行星的半径为R=5.0×10⁶m，第一宇宙速度是5.0×10³m/s．探测器总质量的变化、行星对探测器的引力随高度的变化、行星自转的影响、行星表面气体对探测器的影响都忽略不计．求：
（1）该行星表面附近物体自由下落的加速度；
（2）发动机关闭后探测器还能上升的最大距离．

查看答案

如图所示，质量为m的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成θ角斜向上、大小为F的拉力作用下，以速度v向右做匀速直线运动．重力加速度为g．
（1）求金属块与桌面间的动摩擦因数；
（2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？

查看答案

如图所示，竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体，处于静止状态，弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力，其大小为F，试论证物体受到重力大小等于F，每一步推导都要写出说明所根据的物理规律．

查看答案

试题属性

题型：解答题
难度：中等