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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(视为质点)从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。(g为重力加速度)

(1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点,求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大;

(2)要求物块能通过圆轨道最高点,且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg。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。

 

(1) 2.5R (2) 【解析】 (1) m:A→B→C过程:根据动能定理: ① 物块能通过最高点,轨道压力N=0 ∵牛顿第二定律 ② ∴ h=2.5R (2)若在C点对轨道压力达最大值,则 m:A’→B→C过程:根据动能定理: ③ 物块在最高点C,轨道压力N=5mg,∵牛顿第二定律 ④ ∴ h=5R ∴ h的取值范围是:  
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考点分析:
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粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m,有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时,然后沿水平面前进0.4m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s2),求:

(1)物体到达B点时的速度大小.

(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功

 

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(1)阻力的大小.

(2)这一过程牵引力所做的功.

(3)这一过程汽车行驶的距离.

 

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一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m,这时物体的速度是2m/s,(g10m/s2)求:

(1)物体克服重力做功.  

(2)合外力对物体做功.   

(3)手对物体做功.

 

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已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响.   

(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;   

(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T.

 

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沿着高度不同,粗糙程度相同,底相同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是(    )

A. 沿着坡度最大的斜面上升克服重力做的功最多

B. 沿着坡度最小的斜面上升重力势能增加的最多

C. 沿坡度最大的斜面上升克服摩擦力做的功最多

D. 无论沿着哪个坡度的斜面上升克服摩擦力做的功都一样多

 

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