（16分）如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形ABC（圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多）和直線CD組成的軌道固定在水平桌面上，已知ABC部分的半徑R=1.0 m，CD段長L=1.5m。彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為0.8kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道，小球從D點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出后恰落入水平面上的小孔P內(nèi)，已知小球剛落進(jìn)小孔P時(shí)，重力的功率為32W，小球從A運(yùn)動到P的整個(gè)過程經(jīng)歷的時(shí)間為1.328s，不計(jì)空氣阻力， g取10m/s2，π取值3.14。求：

⑴D與P間的水平間距；

⑵半圓形彎管ABC對小球作用力的大小。

 

【答案】

（1）2m   （2）21.5N

【解析】

試題分析： ⑴設(shè)小球剛落入P孔時(shí)的豎直速度為v，則：

（2分）

設(shè)小球從D到P經(jīng)歷的時(shí)間為t3，則:

（2分）

小球從A到C經(jīng)歷的時(shí)間為:   （2分）

小球從C到D經(jīng)歷的時(shí)間為: （1分）

又 : t1 + t2 + t3 =1.328s

解得: vo=5m/s（1分）

故D與P間的水平間距:    d= vo t3=5×0.4m=2m    （2分）

⑵管ABC對小球作用力 (6分)

考點(diǎn)： 功和功率、圓周運(yùn)動、平拋運(yùn)動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?浦東新區(qū)一模）如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB（圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多）和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上，已知APB部分的半徑R=1.0m，BC段長L=1.5m．彈射裝置將一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道，小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出，落地點(diǎn)D離開C的水平距離s=2m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）小球在半圓軌道上運(yùn)動時(shí)的角速度ω和加速度a的大小；
（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時(shí)間t；
（3）桌子的高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?寧波二模）如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R的半圓平滑對接而成（圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑），軌道底端D點(diǎn)與粗糙的水平地面相切．現(xiàn)一輛玩具小車m以恒定的功率從E點(diǎn)開始行駛，經(jīng)過一段時(shí)間t之后，出現(xiàn)了故障，發(fā)動機(jī)自動關(guān)閉，小車在水平地面繼續(xù)運(yùn)動并進(jìn)入“S”形軌道，從軌道的最高點(diǎn)A飛出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C點(diǎn)，C點(diǎn)與下半圓的圓心等高．已知小車與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，ED之間的距離為x0，斜面的傾角為30°．求：
（1）小車到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少？
（2）在A點(diǎn)小車對軌道的壓力是多少，方向如何？
（3）小車的恒定功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB（圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多）和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上，已知APB部分的半徑R=1.0m，BC段長L=1.5m．彈射裝置將一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)沿切線方向彈入軌道，小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出，落地點(diǎn)D離開C的水平距離s=2m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）小球在半圓軌道上運(yùn)動時(shí)的角速度ω 和加速度a的大小；
（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時(shí)間t；
（3）桌子的高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB（圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多）和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上，已知APB部分的半徑R=1.0m，BC段長L=1.5m．彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道，小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出，桌子的高度h=1.2m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）小球在半圓軌道上運(yùn)動時(shí)的角速度ω和向心加速度a的大小及圓管對小球的作用力大��；
（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時(shí)間t；
（3）小球?qū)⒁涞降孛嫔螪點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R=0.2m 的半圓平滑對接而成（圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑）．軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個(gè)長為l=0.9m的水平軌道相切B點(diǎn)．一傾角為θ=37°的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點(diǎn)D與水平軌道的高度差為h=0.45m，并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m=0.1kg 的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在A點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌道ABC運(yùn)動，并恰好從D點(diǎn)無碰撞地落到傾斜軌道上．小物體與BC段間的動摩擦因數(shù)μ=0.5． （不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）小物體從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)所用的時(shí)間；
（2）小物體運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)對“S”形軌道的作用力大小和方向；
（3）小物體在A點(diǎn)獲得的動能．

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