摘要:16.如图所示.位于竖直平面内的光滑轨道.由一段倾斜的轨道和与之相切的圆形轨道连接而成.圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑.然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点.且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围. 答案:R≤h≤5R 解析:设物块在圆形轨道最高点的速度为v.由机械能守恒定律得mgh=2mgR+mv2① 物块在圆形轨道最高点受力为重力mg.轨道的压力FN.重力与压力的合力提供向心力.有mg+FN=m② 物块能通过最高点的条件是FN≥0③ 由②③式得v≥④ 由①④式得h≥R⑤ 按题的要求.FN≤5mg.由②式得v≤⑥ 由①⑥式得h≤5R⑦ 由⑤⑦式得h的取值范围是R≤h≤5R.
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(1)物块在C点的速度;
(2)物块在A点对轨道的压力;
(3)滑块从C点飞出后到达水平轨道所经历的时间t.
(8分)如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。
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