如图所示,位于竖直平面上的14圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力.求:(1)小球

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,位于竖直平面上的
1
4
圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力.求:
(1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力多大?
(2)小球落地点C与B的水平距离S为多少?

◎ 答案

(1)小球沿圆弧做圆周运动,在B点由牛顿第二定律有
FN-mg=m
vB2
R

而由A→B,由机械能守恒有
mgR=
1
2
mvB2

由①、②可解得NB=3mg③
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力,为3mg
(2)小球离B点后做平抛运动,抛出点高为H-R,
竖直方向有H-R=
1
2
gt2

水平方向有S=vB?t⑤
由②可解得vB=

2gR

解④、⑤、⑥可得水平距离S=

4HR-4R2

答:(1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力为3mg
(2)小球落地点C与B的水平距离S为

4HR-4R2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,位于竖直平面上的14圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力.求:(1)小球…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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。

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