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如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點...

練習題2.29W

問題詳情:

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點由靜止釋放,物塊剛好從A點無碰撞地進入圓弧軌道並做勻速圓周運動,到B點時對軌道的壓力大小等於物塊重力的2倍,重力加速度為g,不計空氣阻力,不計物塊的大小,則(  )

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點...

A.物塊到達A點時速度大小為如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第2張

B.P、A間的高度差為如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第3張

C.物塊從A運動到B所用時間如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第4張

D.物塊從A運動到B克服摩擦力做功為mgr

【回答】

BCD

【詳解】

A.在B點時由牛頓第二定律得

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第5張

因為

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第6張

所以

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第7張

因為進入圓弧軌道做勻速圓周運動,所以物塊到達A點時速度大小為如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第8張,故A錯誤;

B.從P到A的過程由動能定理得

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第9張

解得

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第10張

故B正確;

C.物塊進入圓弧後做勻速圓周運動,則物塊從A運動到B所用時間

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第11張

故C正確;

D.物塊從A運動到B,由動能定理得

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第12張

解得

如圖所示,半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內,直徑AC水平,一個質量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點... 第13張

故D正確。

故選BCD。

知識點:動能和動能定律

題型:選擇題