分析 (1)首先要了解問(wèn)題的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式研究P到Q可求解Q的速度大;
(2)判斷出物體在Q點(diǎn)剛好做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,來(lái)判斷能否做圓周運(yùn)動(dòng).
(3)運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解出在A點(diǎn)的速度,由牛頓第二定律求出軌道在A點(diǎn)的支持力,由牛頓第三定律可求得物塊在A點(diǎn)對(duì)圓軌道的壓力.
解答 解:(1)物塊在PQ段做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=μg=1m/s2,
${v}_{Q}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}-2as}=\sqrt{36-2×1×5.5}$m/s=5m/s.
(2)物塊通過(guò)Q點(diǎn),恰好做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),有:mg=$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得v=$\sqrt{gR}=\sqrt{10}<5m/s$,
可知物塊能夠經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng).
(3)根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得,物塊平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×1.25}{10}}s=0.5s$,
物塊在A點(diǎn)的速度${v}_{A}=\frac{x}{t}=\frac{4}{0.5}m/s=8m/s$,
根據(jù)牛頓第二定律得${N}_{A}-mg=m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得${N}_{A}=mg+m\frac{{{v}_{A}}^{2}}{R}=10+1×\frac{64}{1}$N=74N.
則物塊在A點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力為74N.
答:(1)物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/s;
(2)物塊能夠經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng).
(3)物塊在A點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力為74N.
點(diǎn)評(píng) 該題考查了多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用,要通過(guò)正確的受力分析找到向心力的來(lái)源,對(duì)于A點(diǎn)之后的過(guò)程可以運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 加速度 | B. | 速度 | C. | 動(dòng)能 | D. | 合外力 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | A球的線速度大于B球的線速度 | |
B. | A球的向心加速度與B球的向心加速度大小相等 | |
C. | A球的運(yùn)動(dòng)周期小于B球的運(yùn)動(dòng)周期 | |
D. | A球?qū)ν脖诘膲毫σ欢ㄐ∮贐球?qū)ν脖诘膲毫?/td> |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 汽車的向心力就是它所受的重力 | |
B. | 汽車的向心力是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圓心 | |
C. | 汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用 | |
D. | 以上均不正確 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 一定是非晶體 | B. | 一定是單晶體 | C. | 可能是多晶體 | D. | 可能是單晶體 |
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