(14分)如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(14分)如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:

(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小;
(2)物体从C到A的过程中,克服摩擦力做的功.

◎ 答案

(1)52.5N,(2)9.5J

◎ 解析


试题分析:(1)设物体在B点的速度为v,此时物体对轨道的弹力大小为FN
由B到C做平抛运动,有
2R=gt2, xAC=vt, 
得v=5 m/s  (4分)
由牛顿第二定律有FN+mg=  (2分)
代入数据解得FN=52.5 N     (1分)
由牛顿第三定律知,物体对轨道的弹力大小为  FN′=52.5 N (1分)
(2)从A到B,由机械能守恒定律有 mvmv2+2mgR    (2分)
从C到A应用动能定理有F xAC-Wfmv    (2分)
联立上两式并代入数据解得Wf=9.5 J   (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐