分析 (1)对小球在P点应用牛顿第二定律求解;
(2)由速度方向及平抛运动规律求得A点的竖直分速度,然后根据平抛运动竖直方向做自由落体运动求得高度;
(3)对AC运动过程应用动能定理求得在C的速度,然后由牛顿第二定律求得支持力,即可由牛顿第三定律求得压力.
解答 解:(1)对小球在P点应用牛顿第二定律可得:$mg≤\frac{m{{v}_{P}}^{2}}{R}$,所以,${v}_{P}≥\sqrt{gR}=2m/s$;
(2)小球水平抛出到A的过程做平抛运动,故小球在A点竖直方向的分速度vy=v0tan37°=3m/s,
那么由平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动可得:小物块的抛出点和A点的高度差$h=\frac{{{v}_{y}}^{2}}{2g}=0.45m$;
(3)由平抛运动规律及小球在A点的速度方向可知:${v}_{A}=\frac{{v}_{0}}{cos37°}=5m/s$;
对小球从A到C应用动能定理可得:$mgLsin37°-μmgLcos37°=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}$,
所以,${v}_{C}=\sqrt{{{v}_{A}}^{2}+2gL(sin37°-μcos37°)}=\sqrt{41}m/s$;
故对小球在C点应用牛顿第二定律可得:小球受到的支持力${F}_{N}=mg+\frac{m{{v}_{C}}^{2}}{R}=112.5N$;
故由牛顿第三定律可得:小物块滑到竖直圆轨道的底端C点时,物块对轨道的压力为112.5N;
答:(1)小球能够顺利通过圆轨道最高点P的最小速度为2m/s;
(2)小物块的抛出点和A点的高度差为0.45m;
(3)小物块滑到竖直圆轨道的底端C点时,物块对轨道的压力为112.5N.
点评 经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解.
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:多选题
A. | 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可辐射6种不同频率的光子 | |
B. | 若氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级放出的光子能使某种金属发生光电效应,则从n=5能级跃迁到n=3能级放出的光子一定也能使这种金属发生光电效应 | |
C. | 处于基态的氢原子可以吸收10.4eV的光子实现能级跃迁 | |
D. | 若用动能是12.29eV的高速电子去撞击处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到n=3能级 | |
E. | 氢原子处于不同能级时,核外电子在各处出现的几率是不同的 |
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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:选择题
A. | 粒子带正电 | B. | 速度先减小后增大 | ||
C. | 电势能先减小后增大 | D. | 经过b点和d点时的速度相同 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 两人的运动半径不同,甲为0.32m,乙为0.48m | |
B. | 两人的运动半径相同,都是0.45m | |
C. | 两人的线速度相同,约为40m/s | |
D. | 两人的角速度相同,约为6rad/s |
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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:计算题
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