Joine_zz 幼苗
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v2 |
R |
(1)物块由A点做平抛运动,在P点恰好沿圆轨道的切线进入轨道,则物块在P点的竖直分速度为:vy=v0tan45°= v0
由平抛运动规律得:R=
vy
2t,x=v0t
代入数据解得:v0 =4 m/s , x=1.6m.
(2)物块在P点的速度为:v=
v20+
v2y=4
2 m/s
物块从P点到N点,由动能定理得:mgR(1-cos45°)=[1/2m
v2N−
1
2m
v2 ]
物块在N点,由牛顿第二定律得:FN−mg=m
v2N
R
代入数据解得物块所受支持力为:FN=9.17N
由牛顿第三定律得,物块对N点的压力为F'N=9.17 N,方向竖直向下.
(3)假设小球能够到达M点,由功能关系得:mgR(1+cos45°)=[1/2m
v2 −
1
2mv
′2 ]
代入数据解得:v′=
16−8
2m/s
小球能够完成圆周运动,在M点须有:mg≤m
v2M
R,
即:vM≥
gR=
8
m/s,由v'<vM
知,小球不能到达圆轨道最高点M.
答:(1)小球在A点的初速度是4m/s,AP间水平距离是1.6m;
(2)小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力是9.17N;
(3)小球不能到达圆轨道最高点M.
点评:
本题考点: 功能关系;平抛运动;动能定理.
考点点评: 该题涉及到多个运动过程,主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式的应用,用到的知识点及公式较多,难度较大,属于难题.
1年前