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精英家教网如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放,g取10m/s2.以下说法正确的是(  )
分析:小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为υ.小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足mg≤m
v2
r
,联立即可求解H;
小球恰好击中与圆心等高的E点,根据平抛运动的特点求出C点速度,再根据机械能守恒定律即可求解H的高度.
解答:解:A、B、小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为υ.则:mgH=
1
2
mv2
…①
小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:mg≤m
v2
r
,…②
①、②联立并代入数据得:H≥0.2m
故A错误,B正确,
C、若使小球恰好击中与圆心等高的E点,则
运动的时间为:t=
2r
g
=
0.08
s

所以C点的速度为:vC=
r
t
=
2
m/s
小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,得:mgH=
1
2
mvC2

解得:H=0.1m,故C正确,D错误
故选BC
点评:本题是圆周运动结合平抛运动的题型,要知道小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足mg≤m
v2
r
,若不满足,则小球做平抛运动,难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?抚顺二模)如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放,
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABC和ABD为两个光滑固定轨道,A、B、E在同一水平面上,C、D、E在同一竖直线上,D点距水平面的高度为h,C点的高度为2h,一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出.
(1)求滑块落到水平面时,落点与E点间的距离xC和xD
(2)为实现xC>xD,v0应满足什么条件?
(3)如果滑块的初速度一定,要使它从最高点抛出后的水平射程最大,则h′应为多大?此时的水平射程为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一质量m=0.1kg,可视为质点的小球从轨道ABC上的A点由静止释放,若小球经C处后恰能沿轨道DEF做圆周运动,(取g=10m/s2),求:
(1)小球释放点A距C点的竖直高度H;
(2)小球到达F点时对轨道的压力是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一m=1kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(取g=10m/s2).
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.
(3)若小球自H=0.3m处静止释放,求小球到达F点对轨道的压力大小.

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