题目内容
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(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;
(2)在D点处管壁对小球的作用力N;
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf.
分析:(1)根据几何关系求出平抛运动下降的高度,从而求出竖直方向上的分速度,根据运动的合成和分解求出初速度的大小.
(2)根据平抛运动知识求出小球在D点的速度,再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用.
(3)对A到D全程运用动能定理,求出小球在圆管中运动时克服阻力做的功.
(2)根据平抛运动知识求出小球在D点的速度,再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用.
(3)对A到D全程运用动能定理,求出小球在圆管中运动时克服阻力做的功.
解答:解:(1)小球从A到B:竖直方向
=2gR(1+cos60°)=3gR
则vy=
在B点,由速度关系v0=
=
(2)小球从D到B:竖直方向R(1+cos60°)=
gt2
解得:t=
则小球从D点抛出的速度vD=
=
在D点,由向心力公式得:mg-N=m
解得:N=
mg 方向竖直向上
(3)从A到D全程应用动能定理:-Wl=
-
解得:Wl=
mgR
答:(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小为
.
(2)在D点处管壁对小球的作用力N为
mg.
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wl=
mgR.
v | 2 y |
则vy=
3gR |
在B点,由速度关系v0=
vy |
tan60° |
gR |
(2)小球从D到B:竖直方向R(1+cos60°)=
1 |
2 |
解得:t=
|
则小球从D点抛出的速度vD=
Rsin60° |
t |
1 |
2 |
gR |
在D点,由向心力公式得:mg-N=m
| ||
R |
解得:N=
3 |
4 |
(3)从A到D全程应用动能定理:-Wl=
1 |
2 |
mv | 2 D |
1 |
2 |
mv | 2 0 |
解得:Wl=
3 |
8 |
答:(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小为
gR |
(2)在D点处管壁对小球的作用力N为
3 |
4 |
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wl=
3 |
8 |
点评:本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识,难度不大,关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,以及圆周运动向心力的来源.
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练习册系列答案
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A、一定带正电 | B、一定带负电 | C、一定沿逆时针方向转动 | D、一定沿顺时针方向转动 |