题目内容
如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5m,轨道在C处与水平地面相切.在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度,结果它沿CBA运动,小物块恰好能通过最高点A,最后落在水平面上的D点,(取g=10m/s2)求:(1)小物块在A点时的速度;
(2)C、D间的距离;
(3)小物块通过C点时的速度.
【答案】分析:(1)小物块恰好能通过最高点A,知轨道对物块的弹力为零,根据牛顿第二定律求出小物块在A点的速度.
(2)小物块离开A点做平抛运动,根据高度求出运动的时间,根据初速度和时间求出水平距离.
(3)根据A点的速度,通过动能定理或机械能守恒定律求出小球通过C点的速度.
解答:解:(1)小物块恰好能通过最高点A,有:mg=
解得
.
(2)根据
得,t=
则CD间的距离x=
.
(3)根据动能定理得,
解得vC=5m/s.
答:(1)小物块在A点时的速度
m/s
(2)C、D间的距离为1m
(3)小物块通过C点时的速度为5m/s.
点评:本题涉及到圆周运动、平抛运动,综合考查了动能定理、牛顿第二定律,综合性较强,难度不大,需加强这方面题型的训练.
(2)小物块离开A点做平抛运动,根据高度求出运动的时间,根据初速度和时间求出水平距离.
(3)根据A点的速度,通过动能定理或机械能守恒定律求出小球通过C点的速度.
解答:解:(1)小物块恰好能通过最高点A,有:mg=
解得
(2)根据
则CD间的距离x=
(3)根据动能定理得,
解得vC=5m/s.
答:(1)小物块在A点时的速度
(2)C、D间的距离为1m
(3)小物块通过C点时的速度为5m/s.
点评:本题涉及到圆周运动、平抛运动,综合考查了动能定理、牛顿第二定律,综合性较强,难度不大,需加强这方面题型的训练.
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