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(2011年南京质检)如图所示为“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成的,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平射向b点并进入轨道,经过轨道后从p点水平抛出,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=1.25 m,圆的半径R=0.1 m,小球质量m=0.01 kg,轨道质量为M=0.15 kg,g=10 m/s2,求:
(1)若v0=5 m/s,小球从p点抛出后的水平射程;
(2)若v0=5 m/s,小球经过轨道的最高点时,管道对小球作用力的大小和方向;
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多大时,轨道对地面的压力为零.

(1)0.4  m
(2)1.1 N,方向竖直向下
(3)5 m/s

解析

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相关习题

科目:高中物理 来源:新人教版高三物理必修2动能定理及其应用专项练习(解析版) 题型:计算题

 (2011年南京质检)如图所示为“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成的,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平射向b点并进入轨道,经过轨道后从p点水平抛出,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=1.25 m,圆的半径R=0.1 m,小球质量m=0.01 kg,轨道质量为M=0.15 kg,g=10 m/s2,求:

(1)若v0=5 m/s,小球从p点抛出后的水平射程;

(2)若v0=5 m/s,小球经过轨道的最高点时,管道对小球作用力的大小和方向;

(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多大时,轨道对地面的压力为零.

 

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