优优陈 幼苗
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(1)设半圆形轨道的半径为R,因为物体恰好到达最高点,所以只有重力提供向心力.
设最高点的速度为v,则有:mg=m
v2
R.
从B点到最高点的过程,机械能守恒,则有:
1
2mv∥2=
1
2mv2+2mgR.
根据题意有:v∥=v0.
代入数据,联立解得:R=8m.
(2)从A到B的过程,做平抛运动,水平方向上有:x=v0t,竖直方向上有:y=[1/2gt2.
因为
y
x=tan37°
解得:t=
2v0tan37°
g=3s.
(3)根据机械能守恒定律得:
1
2mv∥2=
1
2mvD2+mgR(1−sinθ)
代入数据,解得:vD=4
21m/s.
根据牛顿第二定律得:N-mgsin37°=m
vD2
R]
代入数据解得:N=2400N.
根据牛顿第三定律知,小球在D点对轨道压力大小为2400N.
答:(1)半圆轨道的半径R为8m;
(2)物体从A运动到B的时间t为3s;
(3)小球过D点时对轨道的压力大小为2400N.
点评:
本题考点: 向心力;机械能守恒定律.
考点点评: 本题考查了圆周运动和平抛运动的综合,涉及到牛顿第二定律和机械能守恒定律的运用,知道圆周运动向心力的来源和平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键.
1年前
你能帮帮他们吗