某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”,四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”,四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以v=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失。已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2。求:        
(1)小物体从p点抛出后的水平射程。   
(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。

◎ 答案

解:(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得
-μmgL-2Rmg=mv2-mv02   ①
小物体自p点做平抛运动,设运动时间为t ,水平射程为s,
2R=gt2 ②       s=vt ③      
联立①②③式,代入数据解得s=0.8m    ④
(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F.取竖直向下为正方向
F+mg=  ⑤  
联立①⑤式,代入数据解得F=0.3N  ⑥,方向竖直向下

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”,四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【动能定理】  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。

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