分析 (1)根据平抛运动的时间求出平抛运动的高度,结合几何关系求出平台距离地面的高度.
(2)根据水平位移和时间求出小球在A点的速度,结合牛顿第二定律求出轨道对小球的弹力,从而根据牛顿第三定律求出小球运动轨道的压力.
(3)根据最高点的压力大小,结合牛顿第二定律求出速度的大小.
解答 解:(1)人撒手以后,小球做平抛运动,则:y=$\frac{1}{2}$gt2=$\frac{1}{2}×10×0.64$m=3.2m
故平台离地高度为:h=y-2R=2m.
(2)小球平抛初速度大小为:$v=\frac{x}{t}=\frac{4.8}{0.8}m/s=6m/s$,
根据牛顿第二定律,小球在A点有:${F_N}+mg=m\frac{v^2}{R}$,
解得:${F}_{N}=m\frac{{v}^{2}}{R}-mg=0.6×\frac{36}{0.6}-6N=30N$.
由牛顿第三定律可知,球对轨道的压力FN′=FN=30N.
(3)依题换成管后,在最高点,有:$mg-{F_N}_2=m\frac{v^2}{r}$
可得:$v=\sqrt{\frac{{(mg-{F_N}_2)r}}{m}}=\sqrt{\frac{(0.6×10-3)×0.4}{0.6}}m/s=\sqrt{2}m/s$.
答:(1)平台距地面高度h为2m;
(2)小球运动在 A点时对轨道的压力为30N;
(3)小球在D点的速度为$\sqrt{2}$m/s.
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:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 恒力F的大小为$\frac{4}{3}mg$ | |
B. | 从物体开始运动到回到出发点的过程中,物体的机械能增加了W | |
C. | 回到出发点时重力的瞬间功率为2$\sqrt{m{g}^{2}W}$ | |
D. | 撤去恒力F时,物体的动能和势能恰好相等 |
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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:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小物块立即离开半球面做平抛运动 | |
B. | 小物块沿半球面下滑一定高度后才会离开半球面 | |
C. | 小物块的初速度υ=$\sqrt{gR}$ | |
D. | 小物块飞落到水平地面时水平位移为$\sqrt{2R}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2$\frac{{v}^{2}}{Rg}$ | B. | $\frac{{v}^{2}}{Rg}$ | C. | $\frac{2{v}^{2}}{Rg}$ | D. | $\frac{\sqrt{2}{v}^{2}}{Rg}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 核反应方程是${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{1}^{3}$H+γ | |
B. | 辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c2 | |
C. | 聚变反应中的质量亏损△m=m1+m2-m3 | |
D. | γ光子的波长λ=$\frac{h}{({m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}){c}^{2}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 无线电波的波长比紫外线的短 | |
B. | 红外线光子的能量比紫外线光子的能量弱 | |
C. | γ射线的频率比红外线的频率低 | |
D. | 在真空中,红外线的速度比无线电波的速度快 |
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