满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,一可看成质点的小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动...

如图所示,一可看成质点的小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后.进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨间不相互重叠.即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,CD两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=2m,水平轨道AB长为L1=5mBC长为L2=4m,小球与水平轨道间的动摩檫因数μ=0.2.取重力加速度g=l0m/s2.则:

1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度;

2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点初速度的范围是多少.

 

(1)5m/s(2)5m/s≤vA≤6m/s和vA≥m/s 【解析】(1)小球恰能通过最高点,则有:mg=m 由A到最高点的过程,由动能定理有:﹣μmgL1﹣2mgR=mv2﹣mvA2 解得在A点的初速度为:vA=5m/s (2)若vA=5m/s时,设小球将停在BC间距B点x处.由动能定理得: ﹣μmg(L1+x)=0-mvA2 解得:x=1.25m 若小球刚好停在C处,则有:﹣μmg(L1+L2)=0﹣mv′2A 解得在A点的初速度为:vA′=6m/s 若小球停在BC段,则有:5m/s≤vA≤6m/s 若小球能通过C点,并越过壕沟,则有: h=gt2 s=vct 从A到C的过程,由动能定理有:﹣μmg(L1+L2)=mvC2﹣mv″A2 则有:v″A=m/s; 故欲满足题意,初速度范围是:5m/s≤vA≤6m/s和vA≥m/s(不取等号也可)  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

一列车的质量是5.0×105 kg,在平直的轨道上以额定功率3 000 kW加速行驶,当速度由10 m/s加速到所能达到的最大速率30 m/s时,共用了2 min,则在这段时间内列车前进的距离是多少?

 

查看答案

质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放,下落1s落到沙子表面上,又经过0.2s,铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变,求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。(g=10m/s2)

 

查看答案

三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:

1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________________

2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道MN分别用于发射小铁球PQ,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁CD;调节电磁铁CD的高度使ACBD,从而保证小铁球PQ在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道MN的末端射出。实验可观察到的现象应是______________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______________

3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L125cm,则由图可求得拍摄时每________________s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为________________m/sg98m/s2)

 

查看答案

如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是在一起同轴转动,图中A、B、C三轮的半径关系为RA=RC=2RB,设皮带不打滑,则三轮边缘上的一点线速度之比vA:vB:vC=_____,角速度之比ωA:ωB:ωC=______

 

查看答案

使用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,打出一条纸带如图乙所示.图乙中O是打出的第一个点迹,A、B、C、D、E、F……是依次打出的点迹,量出OE间的距离为l,DF间的距离为s,已知打点计时器打点的周期是T=0.02 s.

(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________.(填入正确选项前的字母)

A.米尺     
B.秒表

C.0~12 V的直流电源     
D012 V的交流电源

(2)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式____,即验证了重物下落过程中机械能是守恒的.

 

查看答案
试题属性

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