5.如圖,半徑為R的四分之一的光滑圓弧軌道,軌道下端與水平面相切,一質(zhì)量為m的物體從頂端由靜止沿軌道下滑,g=10m/s2 ,求在最低點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力F.

分析 小物體下滑過(guò)程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出物塊到達(dá)圓弧末端時(shí)的速度;在最低點(diǎn)物塊受重力和支持力,兩個(gè)力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解出支持力.再根據(jù)牛頓第三定律得到壓力.

解答 解:小物體下滑過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
mgR=$\frac{1}{2}$mv2…①
解得:
v=$\sqrt{2gR}$…②
在最低點(diǎn),設(shè)軌道對(duì)物體的支持力為N,有:
N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$…③
聯(lián)立②③解得:
N=3mg…④
根據(jù)牛頓第三定律得:小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
F=N=3mg.
答:在最低點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力F為3mg.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道只有重力做功,機(jī)械能守恒,掌握運(yùn)用機(jī)械能守恒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.某電工用兩根輕繩安裝一盞電燈,由于安裝不當(dāng),安裝如圖所示,輕繩長(zhǎng)度AO<BO,則( 。
A.AO繩和BO繩承受的拉力一樣大B.AO繩承受的拉力較大
C.BO繩承受的拉力較大D.電燈的重力一定大于繩子的拉力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.以下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,機(jī)械能守恒的是( 。
A.降落傘落地前在空中勻速下落的過(guò)程
B.飛船搭乘火箭加速升空的過(guò)程
C.物體沿固定的光滑斜面自由下滑的過(guò)程
D.汽車(chē)剎車(chē)后在水平路面上滑行的過(guò)程

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.“嫦娥一號(hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的探月衛(wèi)星,它在距月球表面高度為h=200km的圓形軌道上運(yùn)行,運(yùn)行周期為T(mén)=127分鐘.已知引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,月球半徑約為R=1.74×103km.利用以上條件寫(xiě)出月球密度的表達(dá)式且計(jì)算出其數(shù)值約是多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (已知半徑為R的球體體積公式V=$\frac{4}{3}$πR3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.美國(guó)“新地平線”號(hào)探測(cè)器,已于美國(guó)東部時(shí)間2006年1月17日13時(shí)(北京時(shí)間18日1時(shí))借助“宇宙神-5”火箭,從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心發(fā)射升空,開(kāi)始長(zhǎng)達(dá)9年的飛向冥王星的太空之旅.擁有3級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的“宇宙神-5”重型火箭將以每小時(shí)5.76萬(wàn)千米的驚人速度把“新地平線”號(hào)送離地球,這個(gè)冥王星探測(cè)器因此將成為人類(lèi)有史以來(lái)發(fā)射的速度最高的飛行器.這一速度(  )
A.小于第一宇宙速度
B.大于第一宇宙速度但小于第二宇宙速度
C.大于第三宇宙速度
D.小于但接近第三宇宙速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.一質(zhì)量為m的物體,在水平拉力F的作用下,從靜止沿粗糙的水平面移動(dòng)了位移s,物體與地面間的摩擦力恒為f,求物體的末速度v

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.一平臺(tái)的局部如圖甲所示,水平面為光滑,豎直面為粗糙,右角上固定一定滑輪,在水平面上放著一質(zhì)量mA=2.0kg,厚度可忽略不計(jì)的薄板A,薄板A長(zhǎng)度L=1.5m,在板A上疊放著質(zhì)量mB=1.0kg,大小可忽略的物塊B,物塊B與板A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6,一輕繩繞過(guò)定滑輪,輕繩左端系在物塊B上,右端系住物塊C,物塊C剛好可與豎直面接觸.起始時(shí)令各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),繩被拉直,物塊B位于板A的左端點(diǎn),然后放手,設(shè)板A的右端距滑輪足夠遠(yuǎn),臺(tái)面足夠高,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,忽略滑輪質(zhì)量及其與軸之間的摩擦,g取10m/s2,求

(1)若物塊C質(zhì)量mc=1.0kg,推理判斷板A和物塊B在放手后是否保持相對(duì)靜止;
(2)若物塊C質(zhì)量mc′=3.0kg,從放手開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)去=2.0s,物塊C下降的高度;
(3)若物塊C質(zhì)量mc=1.0kg,固定住物塊B,物塊C靜止,現(xiàn)剪斷輕繩,同時(shí)也對(duì)物塊C施加力F,方向水平向左,大小隨時(shí)間變化如圖乙所示,斷繩時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)t′=2.0s,物塊C恰好停止運(yùn)動(dòng),求物塊C與豎直面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和此過(guò)程中的最大速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.把一個(gè)小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖1所示的裝置.在玻璃管內(nèi)引入一小段油柱,將一定質(zhì)量的空氣密封在容器內(nèi),被封空氣的壓強(qiáng)跟大氣壓強(qiáng)相等.如果不計(jì)大氣壓強(qiáng)的變化,利用此裝置可以研究燒瓶?jī)?nèi)空氣的體積隨溫度變化的關(guān)系.

(1)關(guān)于瓶?jī)?nèi)氣體,下列說(shuō)法正確的有AD
A.溫度升高時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體體積增大,壓強(qiáng)不變
B.溫度升高時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體分子的動(dòng)能都增大
C.溫度升高,瓶?jī)?nèi)氣體分子單位時(shí)間碰撞到容器壁單位面積的次數(shù)增多
D.溫度不太低,壓強(qiáng)不太大時(shí),可視為理想氣體
(2)改變燒瓶?jī)?nèi)氣體的溫度,測(cè)出幾組體積V與對(duì)應(yīng)溫度T的值,作出V-T圖象如圖2所示.已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,則由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中,氣體對(duì)外做的功為50J.若此過(guò)程中氣體吸收熱量60J,則氣體的內(nèi)能增加了10J.
(3)已知1mol任何氣體在壓強(qiáng)p0=1×105Pa,溫度t0=0℃時(shí),體積約為V0=22.4L.瓶?jī)?nèi)空氣的平均摩爾質(zhì)量M=29g/mol,體積V1=2.24L,溫度為T(mén)1=25℃.試估算瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小,跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)
B.磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向,跟該點(diǎn)處試探電流元所受磁場(chǎng)力方向一致
C.在磁場(chǎng)中某點(diǎn)試探電流元不受磁場(chǎng)力作用時(shí),該點(diǎn)B值大小為零
D.在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方,B值越大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案