题目内容
半径R=40cm竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接(如图所示).质量m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去.如果A经过N点时的速度V1=6m/s,A经过轨道最高点M后作平抛运动,平抛的水平距离为1.6m.求:
(1)小球经过M时速度多大;
(2)小球经过M时对轨道的压力多大;
(3)小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力做的功是多少.(g=10m/s2)
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考点:动能定理的应用;平抛运动.
专题:动能定理的应用专题.
分析:(1)小球从M后作平抛运动,根据平抛运动的基本公式即可求解M点速度;
(2)在M点对小球进行受力分析,根据向心力公式列式即可求解;
(3)小球从N点滑到轨道最高点M的过程中根据动能定理列式即可求解.
解答: 解:(1)小球从M后作平抛运动,由![]()
得平抛时间为:
,
则有:![]()
(2)小球在M点时有:![]()
得:![]()
根据牛顿第三定律可知,小球经过M时对轨道的压力为1.5N,
(3)由动能定理得:
,
解得:Wf=0.1J
答:(1)小球经过M时速度多大为4m/s;
(2)小球经过M时对轨道的压力为1.5N;
(3)小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力做的功是0.1J.
点评:本题关键为分析清楚小球的两个运动过程,根据平抛运动的基本公式及动能定理解题,难度适中.
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