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如图所示,一内壁光滑的圆弧形轨道ACB固定在水平地面上,轨道的圆心为O,半径R=0.5m,C为最低点,其中OB水平,∠AOC=37°,质量m=2kg的小球从轨道左侧距地面高h=0.55m的某处水平抛出,恰好从
题目详情
如图所示,一内壁光滑的圆弧形轨道ACB固定在水平地面上,轨道的圆心为O,半径R=0.5m,C为最低点,其中OB水平,∠AOC=37°,质量m=2kg的小球从轨道左侧距地面高h=0.55m的某处水平抛出,恰好从轨道A点沿切线方向进入圆轨道,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球抛出点到A点的水平距离;
(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小.
(1)小球抛出点到A点的水平距离;
(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小.
▼优质解答
答案和解析
(1)小球做平抛运动,
竖直方向:h-R(1-cos37°)
gt2,解得:t=0.3s,
竖直分速度:vy=gt=10×10=3m/s,
水平分速度:v0=
=
=4m/s,
抛出点距A点的水平距离:
L=x=v0t=4×0.3=1.2m;
(2)小球从抛出到B点过程,由动能定理得:
mg(h-R)=
mvB2-0,
在B点,由牛顿第二定律得:
F=m
,解得:F=4N,
由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小:F′=F=4N;
答:(1)小球抛出点到A点的水平距离为1.2m;
(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小为4N.
竖直方向:h-R(1-cos37°)
1 |
2 |
竖直分速度:vy=gt=10×10=3m/s,
水平分速度:v0=
vy |
tan37° |
3 | ||
|
抛出点距A点的水平距离:
L=x=v0t=4×0.3=1.2m;
(2)小球从抛出到B点过程,由动能定理得:
mg(h-R)=
1 |
2 |
在B点,由牛顿第二定律得:
F=m
| ||
R |
由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小:F′=F=4N;
答:(1)小球抛出点到A点的水平距离为1.2m;
(2)小球运动到B点时对轨道的压力大小为4N.
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