分析 (1)抓住小球恰好通过最高点,结合牛顿第二定律求出最高点的速度,根据动能定理求出最低点的速度,结合牛顿第二定律求出支持力,从而得出小球在B点对半圆轨道的压力.
(2)根据高度求出平抛运动的时间,结合C点的速度求出小球飞出点与落地点的水平位移.
解答 解:(1)小球冲上圆环恰能维持在圆环上做圆周运动,根据mg=m$\frac{{{v}_{C}}^{2}}{R}$得,${v}_{C}=\sqrt{gR}$,
根据动能定理得,$-mg•2R=\frac{1}{2}m{{v}_{c}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$,
解得${v}_{B}=\sqrt{5gR}$,
根据牛顿第二定律得,${N}_{B}-mg=m\frac{{{v}_{B}}^{2}}{R}$,
解得NB=6mg=6×2N=12N,
根据牛顿第三定律知,小球在B点对半圆轨道的压力为12N.
(2)根据2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得,平抛运动的时间t=$\sqrt{\frac{4R}{g}}$,
则水平位移x=${v}_{C}t=\sqrt{gR}\sqrt{\frac{4R}{g}}=2R=1m$.
答:(1)小球在B点对半圆轨道的压力为12N;
(2)小球飞出点到落地点的水平位移为1m.
点评 本题考查了平抛运动和圆周运动的综合运用,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 子弹射入木块前、后系统的机械能守恒 | |
B. | 子弹射入木块前、后系统的动量守恒 | |
C. | f与d之积为系统损失的机械能 | |
D. | f与s之积为子弹减少的动能 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 滑块的质量为2kg | B. | 第1s内摩擦力对滑块做功为-1J | ||
C. | 第2s末拉力F的瞬时功率为0.3W | D. | 第2s内拉力F的平均功率为0.15W |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体做曲线运动,其运动的速度一定发生变化 | |
B. | 物体运动的速度发生变化,其运动一定是曲线运动 | |
C. | 物体做曲线运动时,其加速度一定发生变化 | |
D. | 物体运动的加速度发生变化,一定做曲线运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2$\sqrt{\frac{2{E}_{P}}{m}}$ | B. | 2$\sqrt{\frac{{E}_{P}}{m}}$ | C. | $\sqrt{\frac{2{E}_{P}}{m}}$ | D. | $\sqrt{\frac{{E}_{P}}{m}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{\sqrt{2}B{l}^{2}ω}{12r}$ | B. | $\frac{\sqrt{2}B{l}^{2}ω}{6r}$ | C. | $\frac{\sqrt{2}B{l}^{2}ω}{8r}$ | D. | $\frac{\sqrt{2}B{l}^{2}ω}{3r}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 拉力F所做的功等于棒的重力势能增加量 | |
B. | 拉力F与安培力做功的代数和等于棒的机械能增加量 | |
C. | 杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量 | |
D. | 拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量 |
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