题目内容
10.如图所示,一个光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,然后小球从轨道口B处飞出,最后落在水平面上,已知小球落地点C与B处的水平距离为$\sqrt{5}$R,重力加速度为g,则小球通过B处时对轨道口的压力为多大?分析 根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出小球通过B点的速度,再根据牛顿第二定律求出轨道B点对小球的弹力,从而得出小球通过B点时对轨道的压力.
解答 解:根据2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得:t=$\sqrt{\frac{4R}{g}}$,
则B点的速度为:v=$\frac{x}{t}=\frac{\sqrt{5}R}{\sqrt{\frac{4R}{g}}}=\frac{\sqrt{5}}{2}\sqrt{gR}$,
在B点,根据牛顿第二定律得:$N+mg=m\frac{{v}^{2}}{R}$,
解得:N=$m\frac{{v}^{2}}{R}-mg=0.25mg$.
根据牛顿第三定律知,小球对B点的压力为0.25mg.
答:小球通过B处时对轨道口的压力为0.25mg.
点评 本题考查了圆周运动和平抛运动的基本运用,知道圆周运动向心力的来源以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键.
练习册系列答案
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1.如图所示,放在水平桌面上的质量为1kg的物体A通过水平轻绳、轻弹簧和光滑定滑轮与物体B相连接,两物体均静止时弹簧秤甲和乙的读数分别为5N和2N,则剪断物体A左侧轻绳瞬间,物体A的加速度和弹簧秤乙的读数分别为( )
A. | 5m/s2 0 | B. | 2 m/s2 2N | C. | 0 0 | D. | 0 2N |
18.下列说法中正确的是( )
A. | 有的光是波,有的光是粒子 | |
B. | 光子与电子是不同样的粒子 | |
C. | 光的波长越长,其波动性越显著,波长越短,其粒子性越显著 | |
D. | 大量光子的行为往往显示出粒子性 | |
E. | 普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设 |
5.如图所示,跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落,已知运动员和他身上的装备的重量为G1,圆顶形降落伞伞面的重量为G2,有6条相同的拉线一端与运动员相连(拉线重力不计),另一端均匀分布在伞面边缘上(图中没有把拉线画出来),每根拉线和竖直方向都成30°角,那么每根拉线的上张力大小为( )
A. | $\frac{\sqrt{3}{G}_{1}}{12}$ | B. | $\frac{\sqrt{3}{G}_{1}}{9}$ | C. | $\frac{{G}_{1}+{G}_{2}}{6}$ | D. | $\frac{\sqrt{3}({G}_{1}+{G}_{2})}{12}$ |
15.太阳系的几个行星,与太阳之间的平均距离越大的行星,它绕太阳公转,则( )
A. | 线速度越大 | B. | 角速度越大 | C. | 向心加速度越大 | D. | 周期越大 |
2.下列说法正确的是( )
A. | 光的波粒二象性,意思为有的光是波,有的光是粒子 | |
B. | 用一束单色光照射某金属表面,有光电子逸出,光电子的最大初动能与入射光的强度无关 | |
C. | 根据玻尔的原子理论,氢原子吸收了光子后,核外电子的动能减小,原子的电势能增大,原子能量增大 | |
D. | 20个${\;}_{92}^{238}$U经过两个半衰期后还剩5个${\;}_{92}^{238}$U | |
E. | 比结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定 |
20.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法.下面选项中采用比值法且定义式正确的是( )
A. | 电流I=$\frac{U}{R}$ | B. | 磁感应强度B=$\frac{F}{IL}$ | C. | 电场强度E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$ | D. | 电容C=$\frac{Q}{U}$ |