题目内容

【题目】如图所示,AB为固定在竖直平面内的 光滑轨道圆弧轨道,轨道的B点与水平面相切,其半径为R,质量为m的小球由A点静止释放.求:

①小球滑到最低点B时,小球速度V的大小及小球对轨道的压力F的大小.
②小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰达最高点D,D到地面的高度为h,(已知h<R,小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf

【答案】解:①由动能定理得
则v=
即小球滑到最低点B时,小球速度v的大小为
由牛顿第二定律得

则:FN=3mg
根据牛顿第三定律可以,小球对轨道的压力F的大小为3mg.
②对于小球从A运动到D的整个过程,由动能定理,得
mgR﹣mgh﹣Wf=0
则:Wf=mg(R﹣h)
即小球在曲面上克服摩擦力所做的功为mg(R﹣h).
答:①小球滑到最低点B时,小球速度V的大小为 及小球对轨道的压力大小为3mg.②小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf为mg(R﹣h)
【解析】(1)小球从A滑至B的过程中,支持力不做功,只有重力做功,根据机械能守恒定律或动能定理列式求解;在圆弧最低点B,小球所受重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可;(2)对小球从A运动到D的整个过程运用动能定理列式求解.
【考点精析】认真审题,首先需要了解向心力(向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力),还要掌握动能定理的综合应用(应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷)的相关知识才是答题的关键.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网