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如图所示,半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内,直径AC竖直,下端A与光滑的水平轨道相切.一个质量m=1kg的小球沿水平轨道从A端以VA=3m/s的速度进入竖直圆轨道,后小球恰好能通过最高点C.不计空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少?
(2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少?

【答案】分析:(1)对A点进行受力分析,根据向心力公式求解;
(2)根据高度求出平抛运动的时间,再根据初速度和时间求出平抛运动的水平位移.
解答:解:(1)在A点,根据向心力公式得:
N-mg=m
解得:N=60N
根据牛顿第三定律得:小球对轨道的压力为60N
(2)小球恰好能通过最高点C,则在C点只有重力提供向心力,
mg=m
解得:vC=3m/s
小球从C点抛出后做平抛运动,
则t=s=0.6s
所以x=vCt=1.8m
答:(1)小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为60N;
(2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为1.8m.
点评:本题主要考查了向心力公式及平抛运动基本公式的直接应用,难度适中.
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(1)若小球刚好落到A点,求小车运动到O′点的速度.
(2)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大.
(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围.

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(1)小物块到达B点时对轨道的压力大小;
(2)转筒轴线距B点的距离L;
(3)转筒转动的角速度ω

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A、v0≤4m/s可以使小球不脱离轨道
B、v0≥4
2
m/s可以使小球不脱离轨道
C、设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为24N
D、设小球能在圆轨道中做完整的圆周运动,在最低点与最高点对轨道的压力之差为20N

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,(sin37°=0,6,cos37°=0.8,g=l0m/s2),求:
(1)小物块Q的质量m2
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