题目内容
(17分)如图所示,质量 m=2 kg 的小球以初速度 v0沿光滑的水平面飞出后,恰好无碰撞地进入光滑的圆弧轨道,其中圆弧 AB 对应的圆心角θ=53°,圆半径 R=0.5 m.若小球离开桌面运动到 A 点所用时间t=0.4 s . (sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10 m/s2)
(1)求小球沿水平面飞出的初速度 v0的大小?
(2)到达 B 点时,求小球此时对圆弧的压力大小?
(3)小球是否能从最高点 C 飞出圆弧轨道,并说明原因.
(1)3m/s (2)136N (3) 能
解析试题分析:(1)小球离开桌面后做平抛运动
,
根据几何关系可知,解得
(2)小球到达A点时的速度
从A到B过程中满足机械能守恒,
到达B点时,
整理得:N=136N
(3)小球从B到C点过程中满足机械能守恒,
而,代入数据得
因此小球不脱离轨道,能从C点飞出
考点:圆周运动,机械能守恒,平抛运动
练习册系列答案
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“蹦极”是一项很有挑战性的运动。如图所示,蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上,另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下,落至图中a点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中c点是蹦极者所能达到的最低点。在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是
A.在a点时,蹦极者的动能最小 |
B.在b点时,弹性绳的弹性势能最小 |
C.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的动能一直在增加 |
D.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的机械能不断减小 |