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如图所示,一光滑半圆形轨道ABC固定在竖直面内,半径R=2.5m,轨道底端与水平地面相切于C点,一小球从C点以某一水平向左的速度冲上半圆轨道,到达最高点A时对轨道压力刚好为0,离开A后落在水平地面上的D点,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过A点时的速度;
(2)C、D间的距离SCD
(1)小球在最高点A时对轨道压力刚好为0,即重力恰好提供向心力,则有:mg=
vA2
R

解得:vA=
gR
=
25
=5m/s

(2)从A点抛出后做平抛运动,则
t=
2h
g
=
4R
g
=1s
水平方向有:SCD=vAt=5×1=5m
答:(1)小球通过A点时的速度为5m/s;
(2)C、D间的距离SCD为5m.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道,为了安全要求过山车必须以较大的速度通过最高点.质量为m的游客随过山车一起运动,当过山车以速度v经过圆轨道的最高点时(  )
A.座椅对人的作用力大于mg
B.向心加速度方向竖直向下
C.速度v的大小大于
gR
D.座位对游客的作用力为m
v2
R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是(  )
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动
B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb做离心运动
C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动
D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做向心运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

杂技演员在表演水流星节目时,在最高点杯口向下时水也不会流出来,这是因为(  )
A.水受到离心作用
B.水处于失重状态,不受重力作用
C.重力和水杯底的压力的合力作为向心力的作用,起到使水改变运动方向的作用
D.水受到重力、杯底压力和向心力的作用,合力为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,物块在水平圆盘上与圆盘一起绕固定轴匀速转动,说法不正确的是(  )
A.物块运动的角速度不变
B.物块受三个力作用,由静摩擦力提供向心力
C.在角速度一定时,物块到转轴的距离越远,越不容易脱离圆盘
D.物块到转轴距离一定时,物块运动周期越小,越容易脱离圆盘

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一辆汽车总质量为2.0×103Kg,这辆汽车以10m/s的速率通过凸圆弧形桥,桥的圆弧半径为50m,则汽车通过桥顶部时,桥面受到汽车的压力大小为______N,如果这辆汽车通过凸形桥顶部时速度达到______m/s,汽车就对桥面无压力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,BD是水平直轨道,BC是圆心为O、半径为R的
1
2
圆弧轨道,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点时撤除外力,AB两点的距离为R,已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g.求:
(1)小球在最高点C的速度大小;
(2)AB段运动的加速度的大小;
(3)小球从C点抛出落到D点时运动的水平距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,半径为L的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置,管内壁光滑,管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动,设小球经过最高点P时的速度为v,则(  )
A.v的最小值为
gL
B.v若增大,球所需的向心力也增大
C.当v由
gL
逐渐减小时,轨道对球的弹力也减小
D.当v由
gL
逐渐增大时,轨道对球的弹力也增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式T=a+bcosθ,式中a、b为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为(  )
A.
b
2m
B.
2b
m
C.
3b
m
D.
b
3m

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