题目内容
(1)小球到达C点时的速度是多大?
(2)小球到达C点时对轨道压力是多大?
(3)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
分析:(1)应用动能定理研究小球由A→C的过程,求出小球在C点的速度大小,
(2)对小球在C点进行受力分析,找出径向提供向心力的外力,应用牛顿第二定律解决.
(3)小球恰好通过D点时,小球的重力提供向心力,A到D的过程中重力和电场力做功,根据动能定律即可求得结果.
(2)对小球在C点进行受力分析,找出径向提供向心力的外力,应用牛顿第二定律解决.
(3)小球恰好通过D点时,小球的重力提供向心力,A到D的过程中重力和电场力做功,根据动能定律即可求得结果.
解答:解:(1)由A点到C点应用动能定理有:
Eq(AB+R)-mgR=
mvC2
解得:vC=2 m/s
(2)在C点应用牛顿第二定律得:
FN-Eq=m
得FN=3 N
由牛顿第三定律知,小球在C点对轨道的压力为3 N.
(3)小球要安全通过D点,必有mg≤m
设释放点距B点的距离为x,由动能定理得:
Eqx-mg?2R=
mvD2
以上两式联立可得:x≥0.5 m.
答案:(1)小球到达C点时的速度是2 m/s;
(2)小球到达C点时对轨道压力是3N
(3)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少0.5 m
Eq(AB+R)-mgR=
| 1 |
| 2 |
解得:vC=2 m/s
(2)在C点应用牛顿第二定律得:
FN-Eq=m
| ||
| R |
得FN=3 N
由牛顿第三定律知,小球在C点对轨道的压力为3 N.
(3)小球要安全通过D点,必有mg≤m
| ||
| R |
设释放点距B点的距离为x,由动能定理得:
Eqx-mg?2R=
| 1 |
| 2 |
以上两式联立可得:x≥0.5 m.
答案:(1)小球到达C点时的速度是2 m/s;
(2)小球到达C点时对轨道压力是3N
(3)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少0.5 m
点评:在本题中物体不仅受重力的作用,还有电场力,在解题的过程中,一定要分析清楚物体的受力和运动过程,特别是小球恰好过D点的条件,根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解.
练习册系列答案
相关题目
| A、从AB面中点射入的光线一定从圆弧的中点射出 | B、从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都从BCD面射出 | C、从AB面中间附近射入的所有光线经一次反射和折射后都从BCD面射出 | D、若光线只从AD面垂直射入,则一定没有光线从BCD面射出 |