精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
12.如圖,一光滑的半徑為R的半圓形軌道放在水平面上,一個質量為m的小球以某一速度沖上軌道,當小球將要從軌道口飛出時,軌道的壓力恰好為零,(忽略空氣阻力)則
(1)小球落地點C距A處多遠?
(2)落地速度多大?

分析 1、小球恰好通過最高點可以求出小球在最高點的速度;小球離開B點做平拋運動,已知初速度和高度可以求出落地時水平方向的位移.
2、根據動能定理得出落地速度.

解答 解:(1)小球在恰好通過最高點時在最高點B只受重力作用,根據牛頓第二定律有:
mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
可得小球在最高點的速度為:vB=$\sqrt{gR}$
小球離開B點開始做平拋運動,初速度為是$\sqrt{gR}$,拋出點高度為:h=2R
則根據豎直方向做自由落體運動有:h=$\frac{1}{2}$gt2
可得小球做平拋運動的時間為:t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
小球在水平方向做勻速直線運動,故平拋過程中小球在水平方向的位移為:
x=vBt=2R.
(2)根據動能定理研究從B到C,
mg•2R=$\frac{1}{2}$m${v}_{C}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$
vC=$\sqrt{5gR}$,
答:(1)小球落地點C距A處距離是2R
(2)落地速度是$\sqrt{5gR}$.

點評 小球在豎直面內做圓周運動最高點時合外力提供圓周運動向心力由此得出恰好過最高點的臨界條件,再根據平拋運動求落地點的水平位移,掌握規(guī)律很重要.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.關于熱力學溫度的下列說法中,正確的是( 。
A.熱力學溫度的0度等于-273.15℃
B.熱力學溫度與攝氏溫度的每一度的大小是相同的
C.熱力學溫度的0度是不可能達到的
D.氣體溫度可能低于絕對零度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.在半徑為r、電阻為R的圓形導線框內,以直徑為界,左、右兩側分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場,以垂直紙面向外的磁場為正,兩部分磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示.則0~t0時間內,導線框中( 。
A.感應電流方向為逆時針B.感應電流方向為順時針
C.感應電流大小為$\frac{2π{r}^{2}{B}_{0}}{{t}_{0}R}$D.感應電流大小為$\frac{π{r}^{2}{B}_{0}}{{t}_{0}R}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.一顆小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑是地球繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑的4倍,則小行星運動的周期為(  )
A.1年B.2年C.4年D.8年

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某行星表面沒有氣體,在它的表面附近作勻速圓周運動的衛(wèi)星的環(huán)繞周期為T,如果宇航員在這個行星地面上以初速度V0豎直向上拋出一石塊,石塊經過時間t再次回到宇航員手中.已知萬有引力恒量為G,求該行星的質量及平均密度?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.在研究電磁感應現(xiàn)象實驗中,請在如圖所示的實驗器材中,用實線連接成相應的實物電路圖;

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.關于行星的運動,以下說法正確的是( 。
A.行星軌道的半長軸越長,自轉周期就越小
B.行星軌道的半長軸越長,公轉周期就越大
C.水星的半長軸最短,公轉周期最大
D.海王星離太陽“最遠”,其公轉周期最小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風,若風速越大,則降落傘( 。
A.落地時速度越小B.落地時速度越大C.下落的時間越短D.下落的時間越長

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,質量為M=20g的導體棒ab,垂直放在相距為l=0.1m的平行光滑金屬軌道上.導軌平面與水平面的夾角為θ=30°,并處于磁感應強度大小為B=2T、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中,左側是水平放置、間距為d=10cm的平行金屬板,R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值,不計其他電阻.

(1)調節(jié)Rx=R=1Ω,釋放導體棒,當棒沿導軌勻速下滑時,求通過棒的電流I及棒的速率v.
(2)若金屬棒從靜止開始至勻速運動的某一時刻,下落的高度為2m,求這一過程中電阻R上產生的熱量.
(3)改變Rx,待棒沿導軌再次勻速下滑后,將質量為m=1g、帶電量為+q=10-3C的微粒水平射入金屬板間,若它能勻速通過,求此時的Rx

查看答案和解析>>

同步練習冊答案