如图所示,BCFD是一在竖直平面的粗糙轨道,其中CFD是直径为R的半圆弧,O为其圆心,EO为一水平平台(EO>R)。现有一质量为m的小球从B点正上方A点自由下落,在B点进入轨道BC

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

如图所示,BCFD是一在竖直平面的粗糙轨道,其中CFD是直径为R的半圆弧,O为其圆心,EO为一水平平台(EO>R)。现有一质量为m的小球从B点正上方A点自由下落,在B点进入轨道BCD内运动,恰好能通过半圆轨道最高点D点,最后落在水平平台EO上。小球在B点与轨道碰撞的能量损失及运动过程空气阻力忽略不计。求:
(1)小球克服摩擦力做的功Wf
(2)小球在EO上的落点与O的距离d。

◎ 答案

①由题小球运动到D点时对轨道压力恰好为零,根据牛顿第二定律可知:                 , (1)  2分
r="R/2   " (2)    1分
联立(1)、(2)得,小球运动到D点速度为:            (3)   1分
小球由A运动到D,由动能定理可得:     (4)   2分
           (5)     1分
   (6)   1分
联立(4)、(5)、(6)得,小球在轨道上运动过程中克服摩擦力做的功为
        2分
(2)小球离开D点后做平抛运动,由平抛运动规律可知
      2分
小球平抛运动的时间为:       2分
小球落点离O的距离也即平抛运动的水平位移为:
    4分

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,BCFD是一在竖直平面的粗糙轨道,其中CFD是直径为R的半圆弧,O为其圆心,EO为一水平平台(EO>R)。现有一质量为m的小球从B点正上方A点自由下落,在B点进入轨道BC…”主要考查了你对  【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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