分析 (1)小球水平抛出后刚好能沿光滑斜面下滑,说明此时小球的速度的方向恰好沿着斜面的方向,由此可以求得初速度的大小;小球在接触斜面之前做的是平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得接触斜面之前的水平方向的位移,即为斜面顶端与平台边缘的水平距离;
(2)小球在竖直方向上做的是自由落体运动,根据自由落体的规律可以求得到达斜面用的时间,到达斜面之后做匀加速直线运动,求得两段的总时间即可.
(3)先求出小球运动到圆轨道最高点的速度,再根据圆周运动向心力公式即可求解.
解答 解:(1)小球做平抛运动落至A点时,由平抛运动的速度分解图可得:
v0=vycot α
由平抛运动规律得:v${\;}_{y}^{2}$=2gh
h=$\frac{1}{2}$gt${\;}_{1}^{2}$
x=v0t1
联立解得:v0=6 m/s,x=4.8 m
(2)小球从平台顶端O点抛出至落到斜面顶端A点,需要时间
t1=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=0.8 s
小球在A点的速度沿斜面向下,速度大小
vA=$\frac{{v}_{0}}{cosα}$=10 m/s
从A点到B点
由动能定理得mgH=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{A}^{2}$
解得vB=20 m/s
小球沿斜面下滑的加速度a=gsin α=8 m/s2
由vB=vA+at2,
解得t2=1.25 s
小球从平台顶端O点抛出至落到斜面底端B点所用的时间
t=t1+t2=2.05 s
(3)水平轨道BC及竖直圆轨道均光滑,小球从B点到D点,由动能定理可得
-2mgR=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{D}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$
在D点由牛顿第二定律可得:FN+mg=m$\frac{{v}_{D}^{2}}{R}$
联立解得:FN=3 N
由牛顿第三定律可得,小球在D点对轨道的压力FN′=3 N,方向竖直向上
答:(1)小球水平抛出的初速度v0为6 m/s,斜面顶端与平台边缘的水平距离x为4.8 m;
(2)小球从平台顶端O点抛出至落到斜面底端B点所用 的时间为2.05 s;
(3)若竖直圆轨道光滑,小球运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力为3 N,方向竖直向上.
点评 小球在接触斜面之前做的是平抛运动,在斜面上时小球做匀加速直线运动,根据两个不同的运动的过程,分段求解即可.
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 碰撞前两物体动量相同 | |
B. | 质量m1等于质量m2 | |
C. | 碰撞后两物体一起做匀速直线运动 | |
D. | 碰撞前两物体动量大小相等、方向相反 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电源的输出功率一定变小 | |
B. | 电压表V1的读数变小,电流表A1的读数变小 | |
C. | 电压表V2的读数变大,电流表A2的读数变小 | |
D. | 电压表V2的读数变小,电流表A2的读数变小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{{u}_{2}-{u}_{1}}{nB{L}_{2}({t}_{2}-{t}_{1})}$ $\frac{{u}_{2}+{u}_{1}}{2nB{L}_{2}}$(t2-t1) | |
B. | $\frac{{u}_{2}+{u}_{1}}{nB{L}_{2}({t}_{2}-{t}_{1})}$ $\frac{{u}_{2}+{u}_{1}}{2nB{L}_{2}}$(t2-t1) | |
C. | $\frac{{u}_{2}+{u}_{1}}{nB{L}_{2}({t}_{2}-{t}_{1})}$ $\frac{{u}_{2}+{u}_{1}}{2nB{L}_{2}}$(t2-t1) | |
D. | $\frac{{u}_{2}-{u}_{1}}{nB{L}_{2}({t}_{2}-{t}_{1})}$ $\frac{{u}_{2}+{u}_{1}}{2nB{L}_{2}}$(t2+t1) |
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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:选择题
A. | W=0,△v=10m/s | B. | W=5J,△v=10m/s | C. | W=5J,△v=0 | D. | W=0,△v=0m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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