分析 (1)小球在a點(diǎn)時(shí)由重力和軌道的壓力的合力提供向心力,由牛頓第二定律可求出小球通過a點(diǎn)的速度,再由機(jī)械能守恒定律求小球釋放點(diǎn)離d點(diǎn)的高度h;
(2)小球離開a后做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何知識(shí)結(jié)合求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間,再求分速度,從而得到動(dòng)能.
解答 解:(1)小球通過a點(diǎn)時(shí),由重力和軌道的壓力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
mg+N=mv2aR
據(jù)題有:N=3mg
解得:va=2√gR
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:mg(h-R)=12mv2a
解得:h=3R
(2)小球離開a點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),假設(shè)小球恰好落在d點(diǎn)時(shí)在a點(diǎn)的初速度為v1,恰好落在d點(diǎn)時(shí)在e點(diǎn)的初速度為v2.由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,
落在d點(diǎn)時(shí)有:R=12gt2;
R=v1t;
解得:v1=√12gR
落在e點(diǎn)時(shí)有:2R=v2t;
解得:v2=√2gR
因?yàn)関a=2√gR,所以小球會(huì)撞擊擋板.
從a到第一次撞擊的時(shí)間為:t′=2Rva=√Rg
小球第一次撞擊的速度大小為:v=√v2a+(gt′)2=√5gR
動(dòng)能為:Ek=12mv2=2.5mgR
答:(1)小球釋放點(diǎn)離d點(diǎn)的高度h是3R;
(2)小球離開a點(diǎn)后,第一次撞擊前的動(dòng)能是2.5mgR.
點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要把握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)向心力來源,充分理解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);它們的運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和幾何關(guān)系研究平拋運(yùn)動(dòng).
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 直接將電流表放于月球表面,看是否有示數(shù)來判斷磁場(chǎng)有無 | |
B. | 將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如電流表無示數(shù),則可判斷月球表面無磁場(chǎng) | |
C. | 將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng),如電流表有示數(shù),則可判斷月球表面有磁場(chǎng) | |
D. | 將電流表與線圈組成閉合回路,使線圈在某個(gè)平面內(nèi)沿兩個(gè)互相垂直的方向運(yùn)動(dòng),月球表面若有磁場(chǎng),則電流表至少有一次示數(shù)不為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 游人悠然自得表明他們所受合外力恰好為零 | |
B. | 游人悠然自得表明他們所受合外力可能恰好提供向心力 | |
C. | 游人悠然自得表明游人具有的機(jī)械能守恒 | |
D. | 游人的機(jī)械能如果還在增加一定是摩擦力和支持力對(duì)人做正功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | v0 | B. | 1 | C. | 2v0 | D. | v02 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 原線圈兩端電壓瞬時(shí)值可表示為e=NBSωsinωt | |
B. | 圖示時(shí)刻電流表示數(shù)為一個(gè)周期中的最大值 | |
C. | 觸頭P向上滑動(dòng)燈泡亮度變暗 | |
D. | 觸頭P向下滑動(dòng)電流表讀數(shù)減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體由于作圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一個(gè)向心力 | |
B. | 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力即為其所受合外力 | |
C. | 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力是個(gè)恒力 | |
D. | 向心力只改變做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度方向 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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