分析 (1)根据机械能守恒定律可求得B点的速度;
(2)由机械能守恒定律可求得最高点的速度;再由向心力公式可求得最高点时的压力;
(3)要使小球不离开轨小球道,则小球要么无法到达圆心高度或者能通过最高点;再由动能定理可求得初速度的大小范围.
解答 解:(1)落到斜面上后,物体只受重力,对AB过程由机械能守恒定律可得:
mgLsin30°=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02;
解得B点的速度v=$\sqrt{33}$m/s;
(2)对由A到圆的最高点过程由动能定理可知:
mgLsin30°-mg2R=$\frac{1}{2}$mvC2-$\frac{1}{2}$mvA2;
C点时由向心力公式可得:
mg+F=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$
联立以上两式可得:F=0.5N;
由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力为0.5N;
(3)要使物体能飞过最高点,则有:
mg=m$\frac{{v′}_{\;}^{2}}{R}$
由动能定理可知:
mgLsin30°+$\frac{1}{2}$mv02=mg2R+$\frac{1}{2}$mv′2;
解得;v0=4.7m/s;即应大于4.7m/s;
答:(1)若v0=5.0m/s,则小物块到达B点时的速度为$\sqrt{33}$m/s;
(2)若v0=5.0m/s,小物块到达竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力为0.5N;
(3)为了使小物块在竖直圆轨道上运动时能够不脱离轨道,v0大小应满足v0≥4.7m/s
点评 本题考查竖直面内的圆周运动的临界条件及动能定理的应用,要求学生能明确本题的物理过程,并能分段应用所学物理规律求解;同时注意对题意的把握.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 速度与加速度的定义是运用了比值的方法 | |
B. | 物体在某时刻速度为零,其加速度也一定为零 | |
C. | 物体速度变化越快,加速度一定越大 | |
D. | 加速度是描述速度变化快慢的物理量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 人们运用万有引力定律通过计算发现了海王星 | |
B. | 哥白尼提出地心说观点,认为地球是宇宙的中心 | |
C. | 开普勒提出了太阳系行星运动的三大定律 | |
D. | 精确测出引力常量G的卡文迪许扭秤实验应用了间接测量的物理方法 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在MN上通以向左的电流,线圈可能会向上平动 | |
B. | 在MN上通以向右的电流,线圈可能不动,但绝缘细线的拉力小于线圈的垂力 | |
C. | 在MN上通以向右的电流,线圈会发生(俯视看)逆时针转动 | |
D. | 在MN上通以向左的电流,线圈肯定不动,但细线上一定有张力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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