如圖所示,光滑的水平軌道與光滑半圓弧軌道相切.圓軌道半徑R=0.4m,一小球停放在光滑水平軌道上,現給小球一個...
問題詳情:
如圖所示,光滑的水平軌道與光滑半圓弧軌道相切.圓軌道半徑R=0.4m,一小球停放在光滑水平軌道上,現給小球一個v0=5m/s的初速度到c點的速度為3m/s.(g=10m/s2)
求(1)球到C點時的加速度大小;
(2)球對C點的壓力是重力的多少倍
(3)球從C丟擲後,落地點距B點多遠?
【回答】
專題: 機械能守恆定律應用專題.
分析: (1)小球從C點飛出前瞬間,加速度為向心加速度,根據公式a=求解;
(2)小球通過C點受支援力和重力的合力提供向心力,根據牛頓第二定律求解支援力,根據牛頓第三定律得到壓力.
(3)小球離開C點後做平拋運動,根據分位移公式列式求解分析.
解答: 解:(1)球到C點時的加速度:
a==
(2)在C點,重力和支援力的合力提供向心力,故:
F+mg=ma
解得:
F=m(a﹣g)=1.25mg
根據牛頓第三定律,壓力為重力的1.25倍;
(3)球從C丟擲後做平拋運動,根據分位移公式,有:
x=vt
y=2R=
聯立解得:
x=1.2m
答:(1)球到C點時的加速度大小為22.5m/s2;
(2)球對C點的壓力是重力的1.25倍;
(3)球從C丟擲後,落地點距B點1.2m遠.
點評: 本題關鍵是明確圓弧軌道最高點向心力的來源,結合牛頓第二定律和牛頓第三定律確定壓力,對平拋過程,根據分位移公式列式求解即可.
知識點:機械能守恆定律
題型:計算題
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