题目内容
如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点.求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s2).
小球向左运动的过程中小球做匀减速直线运动,故有
vA2-v02=-2as
解得vA=
=
=5m/s
如果小球能够到达B点,则在B点的最小速度vmin,
故有mg=
解得vmin=
=2m/s
而小球从A到B的过程中根据机械能守恒可得
mgh+
mvB2=
mvA2
解得vB=3m/s
由于VB>vmin
故小球能够到达B点,且从B点作平抛运动,
在竖直方向有
2R=
gt2
在水平方向有
sAC=vBt
解得:sAC=1.2m
故AC间的距离为1.2m.
vA2-v02=-2as
解得vA=
v02-2as |
49-2×3×4 |
如果小球能够到达B点,则在B点的最小速度vmin,
故有mg=
mvmin2 |
R |
解得vmin=
gR |
而小球从A到B的过程中根据机械能守恒可得
mgh+
1 |
2 |
1 |
2 |
解得vB=3m/s
由于VB>vmin
故小球能够到达B点,且从B点作平抛运动,
在竖直方向有
2R=
1 |
2 |
在水平方向有
sAC=vBt
解得:sAC=1.2m
故AC间的距离为1.2m.
练习册系列答案
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如图所示,半径r=0.8m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一质量为0.4kg的小球(小球的半径比r小很多).现给小球一个水平向右的初速度v0,下列关于在小球的运动过程中说法正确的是(g取10m/s2)( )
A、v0≤4m/s可以使小球不脱离轨道 | ||
B、v0≥4
| ||
C、设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为24N | ||
D、设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为20N |