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(17分)如图所示,质量 m=2 kg 的小球以初速度 v0沿光滑的水平面飞出后,恰好无碰撞地进入光滑的圆弧轨道,其中圆弧 AB 对应的圆心角θ=53°,圆半径 R=0.5 m.若小球离开桌面运动到 A 点所用时间t=0.4 s . (sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10 m/s2)

(1)求小球沿水平面飞出的初速度 v0的大小?
(2)到达 B 点时,求小球此时对圆弧的压力大小?
(3)小球是否能从最高点 C 飞出圆弧轨道,并说明原因.

(1)3m/s          (2)136N           (3) 能

解析试题分析:(1)小球离开桌面后做平抛运动

根据几何关系可知,解得
(2)小球到达A点时的速度
从A到B过程中满足机械能守恒,
到达B点时,
整理得:N=136N
(3)小球从B到C点过程中满足机械能守恒,
,代入数据得
因此小球不脱离轨道,能从C点飞出
考点:圆周运动,机械能守恒,平抛运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

“蹦极”是一项很有挑战性的运动。如图所示,蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上,另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下,落至图中a点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中c点是蹦极者所能达到的最低点。在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是

A.在a点时,蹦极者的动能最小
B.在b点时,弹性绳的弹性势能最小
C.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的动能一直在增加
D.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的机械能不断减小

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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

将一个动力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力,某一小球用一条不可伸长的轻绳连接,绳的另一端固定在悬点上,当小球在竖直面内来回摆动时,用动力传感器测得绳
子对悬点的拉力随时间变化的曲线如图所示,取重力加速度g=10m/s2,求绳子的最大偏角θ。

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如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O半径为R的3/4圆形轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤去外力。已知小球恰好经过最高点C ,重力加速度大小为g ,求

(1)小球在AB段运动的加速度的大小;
(2)小球从D点运动到A点所用的时间。

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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

(9分)如下图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞。碰撞后B球上升的最高点C,圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°。若两球均可视为质点,不计一切摩擦,求A、B两球的质量之比.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2 R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下。离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验一现象说明了A球在离开轨道后 (    )

A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动

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同步练习册答案