题文
如图所示,竖直放置的光滑半圆形轨道与动摩擦因数为
的水平面AB相切于B点,A、B两点相距L=2.5m,半圆形轨道的最高点为C,现将一质量为m=0.1kg的小球(可视为质点)以初速度v0=9m/s沿AB轨道弹出,g=10m/s2。求
(1)小球到达B点时的速度大小及小球在A、B之间的运动时间;
(2)欲使小球能从最高点C水平抛出,则半圆形轨道的半径应满足怎样的设计要求?
(3)在满足上面(2)设计要求的前提下,半圆形轨道的半径为多大时可以让小球落到水平轨道上时离B点最远?最远距离是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)8 m/s 
s (2)
1.28m(3)R=0.8m,最远距离3.2m
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解析
(原创,考查平抛运动、牛顿第二定律、匀变速直线运动公式、动能定理,参考分值15分)
(1)小球从A到B,加速度大小为
m/s2 (1分)
由运动学公式得
(1分)
解得
8 m/s(1分)
在A、B之间的运动时间 
s(1分)
(2)若小球恰能到达C点,由牛顿第二定律得mg 
(1分)
小球从B到C,由动能定理得 
(2分)
解得
=1.28m(1分)
所以,欲使小球能从C点水平抛出,则半圆形轨道的半径应 
1.28m(1分)
(3)小球从C点做平抛运动,由平抛运动的规律得2R =
,x=vt(2分)
由(2)的求解知
解得x=
(1分)
当
0.8m(<1.28m,能够到达C点)时水平射程最远(2分)
最远距离为xm=
3.2m(1分)
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,竖直放置的光滑半圆形轨道与动摩.....”主要考查你对 [机械运动 ]考点的理解。
机械运动
机械运动:
物体相对于其他物体的位置变化,也就是物体的位置的移动随时间的变化,叫做机械运动。机械运动简称为运动,它包括平动,转动和振动等运动形式。机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动。
①一个物体相对于另一个物体的位置只要是发生了变化,这个物体就在运动。
②宇宙中没有不动的物体,一切物体都在不停的运动,运动是绝对的,静止是相对的。
③机械运动是我们见到的各种运动中最简单的、最普遍的一种运动形式。车、船的运动,天体的运动,都是机械运动。
机械运动:
是指一个物体相对于其他物体的位置发生改变,是自然界中最简单,最基本的运动形态。为了更好地研究运动,人们根据物质运动的特点,将其分为机械运动、热运动、电磁运动等各种类型。
运动和静止的相对性:
①自然界中一切物体都在运动,因为地球本身在自转,所以绝对静止的物体是不存在的。通常所描述的物体的运动或静止都是相对于某一个参照物而言的。同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
②相对静止的条件:两个物体向同一方向,以同样的快慢前进。
③运动时绝对的,而静止则是相对的。
机械运动的形式:
机械运动的形式有多种多样,有沿直线运动的,有沿曲线运动的;有在同一平面上运动的,也有不在同一平面上运动的;有运动得快的,有运动得慢的······在各种不同形式的运动中,匀速直线运动是最简单的机械运动。


