如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-01
(2012?浦东新区一模)如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)

(1)小球在圆轨道中点P的角速度ω=v0R=51=5rad/s.加速度a=v02R=251=25m/s2(2)小球从A到B的时间t1=πRv0=3.14×15=0.628s从B到C的时间t2=Lv0=1.55s=0.3s则小球从A到C的时间t=t1+t2=0.928s.(3)小球从C到D的过程有:2hg=sv0解得桌子的高度h=s2g2v02=22×102×52=0.8m.答:(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度为5rad/s,加速度为25m/s2.(2)小球从A点运动到C点的时间为0.928s.(3)桌子的高度h为0.8m.

(1)小球做匀速圆周运动向心力大小F=mv02R=1×251N=25N.小球从A到B的时间t1=πRv0=π×15s=0.2π=0.628s.从B到C的时间t2=Lv0=1.55s=0.3s小球从A到C的时间t=t1+t2=0.928s.(2)小球做平抛运动,vy2=2gh解得vy=2×10×1.25m/s=5m/stanθ=vyv0=1小球落地瞬间速度与水平方向的夹角θ=45°.答:(1)小球在半圆轨道上运动时的向心力大小为25N,从A运动到C点的时间为0.928s.(2)小球落地瞬间速度与水平方向的夹角为45°.

(1)小球在半圆形APB管内做匀速圆周运动时,角速度为ω=
v0
R
=
5
1
rad/s=5rad/s.
加速度为:a=ωv0=5×5m/s2=25m/s2
(2)设向心力的大小为F,根据牛顿第二定律得,F=ma=0.1×25N=2.5N.
(3)小球从A到B的时间 t1=
πR
v0
=
π
5
s,从B到C做匀速直线运动,时间为t2=
L
v0
=
1.5
5
s=0.3s
故小球从A点运动到C点的时间:t=t1+t2=
π
5
s+0.3s≈0.93s;
(4)小球从C到D的过程做平抛运动,则有:
  h=
1
2
gt2

  s=v0t;
联立得:h=
s2g
2
v2

  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得-μmgL-4mgR=12mvd2-12mv02…①当小球通过d点时,由重力和弹力提供向心力,根据牛顿第二定律得mg+F=mv2dR…② 由①②解得管道对小球作用力F=1.1N,方向竖直向下.(2)设小球到达c点处速度为vc,由动能定理,得-μmgL-mg2R=12mvc2-12mv...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:解:(1)设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得 -μmgL-mg·4R= ① 小球由d点做平抛运动,有 4R= ② s=vt ③ 联立①②③并代入数值,解得小球从最高点d抛出后的水平射程:m≈0.98 m ④ (2)当小球通过d点时,由牛顿第二定律得 ⑤ 代入数值解得管道对小球作用力FN=1.1 N,方向...
  • 如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成?
    答:解:1.a到p点,摩擦力做功为w1=;-umgl 重力做功为w2=-mg*4r 根据动能定理得w1 w2=1/2mv2—1/2mvo2得p点的速度v=根号(vo2-2ug-8rg)p点抛出后,1/2gt2=4r得时间t=根号(8r/g)所以射程=水平速度v乘以时间t,得射程=根号((vo2-2ug-8rg)*(8r/g))2.轨道对地面压力为...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:解:(1)小球恰好能从A点运动到D点,根据动能定理-μmgL-mg4R=0- mv 0 2 代入数据得v 0 =5m/s (2)设D点时的速度为v-μmgL-mg4R= mv 2 - mv 0 2 ① 小球从D点抛出后做平抛运动,设水平位移为S,有 4R= gt 2 ②S=vt ③ 联立①②③,得 所以,...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)小物体运动到p点时的速度大小为,对小物体由点运动到p点过程应用动能定理得:(3分)小物体自P点做平抛运动,设运动时间为t,水平射程为s,则:(2分)(2分)联立代入数据解得 (1分)(2)设在轨道最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向 (2分)联立代人数据解得 F=11N...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)设小物体运动到p点的速度大小为v,对小物体由a点运动到p点过程,运用动能定理得-μmgL-mg?4R=12mv2-12mv20小物体自p点做平抛运动,设运动时间为t,水平射程为s,则: 4R=12gt2 s=vt联立代入数据解得s=0.46m.(2)设在轨道的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)小球经d点时,由牛顿第二定律得:Fd+mg=mv2dR,解得:Fd>0,即:vd>gR,小球从b到d,由机械能守恒定律得:12mv2d+4mgR=12mv2b,解得:vb>3gR;(2)小球从a到c,由动能定律得:?μmgL?2mgR=12mv2c?12mv2a,代入数据解得:vc=2m/s;由牛顿第二定律,小球在c点前:F1+...
  • “S”形玩具轨道如图所示。该轨道是用内壁光滑的溥壁细圆管弯成,同定...
    答:解:(1)小球由a点运动到b点的过程中,由动能定理得 小球到达b点时的速度 (2)小球由b点运动到P点的过程中,由机械能守恒定律得 小球从P点水平抛出后的水平射程x=v p t 竖直位移 以上各式联立,可得x=0.8 m
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:此时小球受力情况如下图所示:此时由圆周运动向心力公式有关系:FN+mg=mvc^2/2 取FN=Mg代入上式得:Mg+mg=mvc^2/2 0.01*vc^2/2=(0.27)g vc^2=540 再对ac过程使用动能定理:Wf+WG=EK2-EK1 -μmg*s-mg*2r=mvc^2/2-mv0^2/2 -μg*s-g*2r=vc^2/2-v0^2/2 代入数值并...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)-umgL=0.5m(Vb^2-V0^2),得Vb=2√5m/s -2mgR=0.5m(Vd^2-Vb^2),,得Vd=2√3m/s 2R=0.5gt^2,得t=0.2s 所以X水平=Vdt=(2√3)/5m (2)因为Vd<√gR,所以mg-F=mVd^2/R,得F=0.052N,方向向上 (3由F=Mg,得F=2.6N F+mg=mVc^2/R,得Vc=3√3m/s -mgR=...