如图所示,圆弧轨道AB是在竖直平面内的圆周,B点离地面的高度h=0.8m,该处切线是水平的,一质量为m=200g的小球(可视为质点)自A点由静止开始沿轨道下滑(不计小

发布时间:2020-08-06 15:32:21

如图所示,圆弧轨道AB是在竖直平面内的圆周,B点离地面的高度h=0.8m,该处切线是水平的,一质量为m=200g的小球(可视为质点)自A点由静止开始沿轨道下滑(不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力),小球从B点水平飞出,最后落到水平地面上的D点.已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)圆弧轨道的半径;
(2)小球通过B点时的加速度大小;
(3)小球滑到B点时对轨道的压力.

网友回答

解:(1)滑快从B点抛出后作平抛运动,由h=g?t2?????????????
得空中飞行时间:t==0.4?s????????????????????
滑快在B?点的速度为:vB==10?m/s????????????????????
滑块在AB过程机械能守恒:mgR=mvB2???????????????????
∴轨道半径:R==5?m???????????????????
(2?)?滑快在B?点的加速度大小为:a==20?m/s2???????????
(3)由牛顿第二定律得:N-mg=ma??????????????????????????
N=m(g+a)=0.2×(10+20)N=6?N?
由牛顿第三定律知:对轨道的压力大小为:F=N=6?N,方向竖直向下???????????????
答:(1)圆弧轨道的半径为5m;
(2)小球通过B点时的加速度大小为20?m/s2;
(3)小球滑到B点时对轨道的压力为6N.
解析分析:(1)小滑块离开B点后做平抛运动,根据平抛运动的规律求得滑块在B点的速度,物块自A点到B点的过程机械能守恒,根据机械能守恒定律即可求解;
(2)滑快在B点的加速度为向心加速度,根据a=求解;
(3)在B点,合外力提供向心力,根据向心力公式即可求解压力.

点评:该题主要考查了平抛运动的规律、圆周运动向心力公式及动能定理的应用,难度不大,属于基础题.
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