【題目】如圖所示，底端切線水平且豎直放置的光滑 圓弧軌道的半徑為L，圓心在O點，其軌道底端P距地面的高度及與右側(cè)豎直墻的距離均為L，Q為圓弧軌道上的一點，連線OQ與豎直方向的夾角為60°．現(xiàn)將一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的小球從Q點由靜止釋放，不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）小球在P點時受到的支持力大��；
（2）小球第一次與墻壁碰撞時的速度大小．

【答案】
（1）

解：小球從Q到P過程，由機械能守恒定律得：

mgL（1﹣cos60°）= mvP2．

得：vP=

小球在P點時，由牛頓第二定律：

FN﹣mg=m

聯(lián)立解得：FN=2mg


（2）

解：小球離開P點后做平拋運動，水平位移為L時所用時間為t，則有：

L=vPt

小球下落的高度為：h=

從Q到第一次撞墻的過程，由機械能守恒定律得：

mgL[（1﹣cos60°）+h]=

聯(lián)立可以得到：小球第一次與墻壁碰撞時的速度大小為：v=


【解析】（1）小球從Q到P過程中只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律求出小球在P點時的速度，再由向心力公式求出支持力；（2）小球離開P點后做平拋運動，由平拋運動的知識求得小球第一次與墻壁碰撞時下降的高度，再由機械能守恒求得速度的大小．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解向心力的相關(guān)知識，掌握向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力，以及對機械能綜合應用的理解，了解系統(tǒng)初態(tài)的總機械能E 1 等于末態(tài)的總機械能E 2 ，即E1 =E2；系統(tǒng)減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統(tǒng)增加的總動能ΔE K增 ，即ΔE P減 =ΔE K增；若系統(tǒng)只有A、

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體靜止在光滑的水平桌面上.從某一時刻起用水平恒力F推物體，則在該力剛開始作用的瞬間 ( )

A.立即產(chǎn)生加速度，但速度仍然為零B.立即同時產(chǎn)生加速度和速度

C.速度和加速度均為零D.立即產(chǎn)生速度，但加速度仍然為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一透明的圓柱體的橫截面，半徑R=2cm，折射率n= ．真空中一束光線沿平行于直徑AB的方向從D點射入透明體，折射光線恰好通過B點．真空中光速c=3.0×108m/s，求：

①光在透明體中的傳播速度v．
②入射點D與AB間的距離d．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一半徑為R的光滑圓軌道，現(xiàn)給小球一個初速度，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，則關(guān)于小球在過最高點的速度v，下列敘述中正確的是（ ）

A.v的極小值為
B.v由零逐漸增大，軌道對球的彈力逐漸增大
C.當v由 值逐漸增大時，軌道對小球的彈力逐漸減小
D.當v由 值逐漸減小時，軌道對小球的彈力逐漸增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國正在實施“嫦娥一號”登月工程，已知月球上沒有空氣，重力加速度為地球的 ，假如你登上月球，你能夠?qū)崿F(xiàn)的愿望是（ ）
A.輕易將100kg物體舉過頭頂
B.放飛風箏
C.做一個同地面上一樣的標準籃球場，在此打球，發(fā)現(xiàn)自己成為扣籃高手
D.推鉛球的水平距離變?yōu)樵瓉淼?倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，在汽缸底部開有一小孔，與U形水銀管相連，外界大氣壓為P0=75cmHg，缸內(nèi)氣體溫度t0=27℃，穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm，此時活塞離容器底部的高度為L=50cm（U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計）．已知柱形容器橫截面S=0.01m2 ， 取75cmHg壓強為1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2 ．
（i）求活塞的質(zhì)量；
（ii）若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至﹣3℃，求此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，寬度為L＝0.20 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平桌面上，導軌的一端連接阻值為R＝0.9 Ω的電阻．導軌cd段右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強磁場，磁感應強度B＝0.50 T．一根質(zhì)量m＝10 g，電阻r＝0.1 Ω的導體棒ab垂直放在導軌上并與導軌接觸良好．現(xiàn)用一平行于導軌的輕質(zhì)細線將導體棒ab與一鉤碼相連，將重物從圖示位置由靜止釋放．當導體棒ab到達cd時，鉤碼距地面的高度h＝0.3 m．已知導體棒ab進入磁場時恰做v＝10 m/s的勻速直線運動，導軌電阻可忽略不計，取g＝10 m/s2.求：

（1）導體棒ab在磁場中勻速運動時，閉合回路中產(chǎn)生的感應電流的大��；
（2）掛在細線上的鉤碼的質(zhì)量大��；
（3）導體棒ab在磁場中運動的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥五號”探測器由軌道器．返回器．著陸器等多個部分組成．探測器預計在2017年由“長征五號”運載火箭在中國文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球．若已知月球半徑為R，“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（ ）
A.月球質(zhì)量為
B.月球表面重力加速度為
C.月球密度為
D.月球第一宇宙速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】木星是太陽系中最大的行星，它有眾多衛(wèi)星．觀察測出：木星繞太陽做圓周運動的半徑為r1、周期為T1；木星的某一衛(wèi)星繞木星做圓周運動的半徑為r2、周期為T2 ． 已知萬有引力常量為G，則根據(jù)題中給定條件，下列說法正確的是（ ）
A.不能求出木星的質(zhì)量
B.能求出太陽與木星間的萬有引力
C.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力
D.可以斷定 =

查看答案和解析>>

同步練習冊答案