分析 (1)由动能定理求的到达C点的最大速度,由牛顿第二定律即可求得最大值;
(2)当阻力最大时,由动能定理求的平抛是的最小速度,即可求得最小水平距离;
(3)能完成消毒工作,意味着小球能到达B,从A到B由动能定理即可
解答 解:(1)小球在最C点:${F}_{m}-mg=\frac{{mv}_{C}^{2}}{R}$…①
从A到C动能定理:$\frac{1}{2}{mv}_{c}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}=2mgR-{f}_{0}πR$…②
联立求得:${F}_{m}=5mg-2π{f}_{0}+m\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$…③
(2)水平方向:x=vBt…④
竖直方向:$2R=\frac{1}{2}g{t}^{2}$…⑤
从A到B动能定理:$\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}=-2{f}_{0}•2πR$…⑥
联立求得:$x=2\sqrt{\frac{m{Rv}_{0}^{2}-8π{f}_{0}{R}^{2}}{mg}}$…⑦
(3)能完成消毒工作,意味着小球能到达B,此刻速度最小为零,则根据⑥式可得:
${v}_{0m}=2\sqrt{\frac{2{f}_{0}πR}{m}}$
即:${v}_{0}≥2\sqrt{\frac{2{f}_{0}πR}{m}}$
答:(1)在最低点C,轨道对小球的支持力最大为$5mg-2π{f}_{0}+m\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$
(2)BM之间的水平距离x最小为$2\sqrt{\frac{m{Rv}_{0}^{2}-8π{f}_{0}{R}^{2}}{mg}}$
(3)若初速度可以改变,则初速度满足${v}_{0}≥2\sqrt{\frac{2{f}_{0}πR}{m}}$一定可以完成消毒工作
点评 本题主要考考查了动能定理,抓住过程的选取即可
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A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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A. | 第1s内和第3s内的运动方向相反 | B. | 第1s内和第4s内的加速度相同 | ||
C. | 第1s内和第4s内的位移大小不等 | D. | 第2s末和第4s末质点的位置相同 |
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A. | TP=TQ,FP=FQ | B. | TP≠TQ,FP=FQ | C. | TP=TQ,FP≠FQ | D. | TP≠TQ,FP≠FQ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小煤块一直作匀加速直线运动 | |
B. | 小煤块先作匀加速直线运动,后作匀速直线运动到达B端 | |
C. | 全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后不受摩擦力作用 | |
D. | 全过程中,小煤块先受到向右的滑动摩擦力,后受到向右的静摩擦力作用 |
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