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如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管，O為細(xì)圓管的圓心，在圓管的末端C連接傾斜角為450、的足夠長(zhǎng)粗糙斜面，一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以V0水平拋出，恰好能垂直O(jiān)B從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管，小球從進(jìn)入圓管開(kāi)始受到始終豎直向上的力F=5N的作用，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失，能平滑的沖上粗糙斜面。（g=10m/s2）

求：

（1）小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少？

（2）小球在圓管中運(yùn)動(dòng)對(duì)圓管的壓力是多少？

（3）小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少？

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：(1)小球從A運(yùn)動(dòng)到B為平拋運(yùn)動(dòng)，有：

  在B點(diǎn)有   解以上兩式得：

（2）在B點(diǎn)據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度規(guī)律有：

小球在管中的受力分析為三個(gè)力：得小球在管中以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得細(xì)管對(duì)小球的作用力

據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)?xì)管的壓力

(3) 據(jù)牛頓第二定律得小球在斜面上滑的加速度為：

據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：

小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移

考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力求解，平拋運(yùn)動(dòng)的綜合運(yùn)用，通過(guò)牛頓第二定律分析物體沿直線運(yùn)動(dòng)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?德州一模）如圖所示，一半徑R=1m的圓盤(pán)水平放置，在其邊緣 E點(diǎn)固定一小桶（可視為質(zhì)點(diǎn)）．在圓盤(pán)直徑 DE 的正上方平行放置一水平滑道 BC，滑道右端 C點(diǎn) 與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線上，且豎直高度 h=1.25m．AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平滑道相切與B點(diǎn)．一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，圓盤(pán)從圖示位置以一定的角速度ω繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終物塊由C 點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)．已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數(shù)μ=0.2．（取g=10m/s2）求
（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
（2）水平滑道 BC的長(zhǎng)度；
（3）圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年黑龍江省鶴崗一中高一下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管，O為細(xì)圓管的圓心，在圓管的末端C連接傾斜角為450、的足夠長(zhǎng)粗糙斜面，一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以V0水平拋出，恰好能垂直O(jiān)B從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管，小球從進(jìn)入圓管開(kāi)始受到始終豎直向上的力F=5N的作用，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失，能平滑的沖上粗糙斜面。（g=10m/s2）

求：
（1）小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少？
（2）小球在圓管中運(yùn)動(dòng)對(duì)圓管的壓力是多少？
（3）小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆浙江省嘉興市高三上學(xué)期基礎(chǔ)測(cè)試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示AB為半徑R=1m四分之一光滑絕緣豎直圓弧軌道，在四分之一圓弧區(qū)域內(nèi)存在著E=1×V/m豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一質(zhì)量m=lkg帶電量q=1.4×C正電荷的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)的正上方距離A點(diǎn)H處由靜止開(kāi)始自由下落（不計(jì)空氣阻力），BC段為長(zhǎng)L=2m，與物體動(dòng)摩擦因素=0.2的粗糙絕緣水平面，CD段為傾角=且離地面DE高h(yuǎn)=0.8m的斜面。求：
(1)若H=1m，物體能沿軌道AB到達(dá)最低點(diǎn)曰，求它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�
(2)通過(guò)你的計(jì)算判斷：是否存在某一H值，能使物體沿軌道AB經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B后最終停在距離B點(diǎn)0.8m處？
(3)若高度H滿足：，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算標(biāo)示出物體從C處射出后打到的范圍。（已知。不需要計(jì)算過(guò)程，但要具體的位置。不討論物體的反彈以后的情況。）

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆廣東省汕頭市高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(18分)如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管，O為細(xì)圓管的圓心，在圓管的末端C連接傾斜角為450、的足夠長(zhǎng)粗糙斜面，一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以V0水平拋出，恰好能垂直O(jiān)B從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管，小球從進(jìn)入圓管開(kāi)始受到始終豎直向上的力F=5N的作用，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失，能平滑的沖上粗糙斜面。（g=10m/s2）求：

（1）小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少？

（2）小球在圓管中運(yùn)動(dòng)對(duì)圓管的壓力是多少？

（3）小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少？

 

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