[题目]如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角=30°.下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一质量为m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,g取10m/s2.求:(1)小物块从A点运动至B点的时间,(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角=30°。下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一质量为m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,g取10m/s2。求:

（1）小物块从A点运动至B点的时间；

（2）小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力。

【答案】(1) 0.35s (2) 8N

【解析】

(1) 小物块在B的速度分解为水平方向和竖直方向，则有：

所以所用的时间为：；

(2)小物块在B的速度为：；

对小物块从B到C应用动能定理得：

在C点由牛顿第二定律可得：

由以上两解得：

由牛顿第二定律可得：小物体对轨道的压力为8N.

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(ⅱ)使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A

(ⅲ) 将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B

(ⅳ)将木板再水平向右平移相同距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C

(ⅴ)测得A、B、C三点距地面的高度为y1、y2、y3，已知当地的重力加速度为g。

请回答下列问题

(1)关于该实验，下列说法中正确的是_______

A．斜槽轨道必须尽可能光滑

B．每次小球均须由静止释放

C．每次释放小球的位置可以不同

D．步骤(ⅰ) 初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x相等

(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝________。(用题中所给字母表示)

(3)某同学做进一步的研究，改变小球释放的初始位置的高度h，每改变一次高度，重复上述步骤(ⅰ)-(ⅴ)(其它条件不变)，并记录每次的h、y1、y2、y3。在同一坐标系中画出、、图象。根据你的分析，下列哪个图最接近该同学的实验结果______（图中直线a表示图象，直线b表示图象，直线c表示图象）。

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