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高中物理生活中的圆周运动及其解题技巧及练习题(含答案)及解析--第1页
高中物理生活中的圆周运动及其解题技巧及练习题(含答案)及解析
一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动
1.如图所示,粗糙水平地面与半径为R=0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直
OBCDBODm=1kg
平面内,是的圆心,在同一竖直线上.质量为的小物块在水平恒力
F=15NABF
的作用下,从点由静止开始做匀加速直线运动,当小物块运动到点时撤去,
DAB3m
小物块沿半圆轨道运动恰好能通过点,已知、间的距离为,小物块与地面间的动
0.5g10m/s2
摩擦因数为,重力加速度取.求:
1BB
()小物块运动到点时对圆轨道点的压力大小.
2DD
()小物块离开点后落到地面上的点与点之间的距离
1160N20.8m
【答案】()()2
【解析】
【详解】
1AB
()小物块在水平面上从运动到过程中,根据动能定理,有:
1
2
F-μmgx=mv-0
()
AB2B
在B点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得:
v2
NmgmB
R
联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为:N=160N
由牛顿第三定律可得,小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为:N′N==160N
2DD
()因为小物块恰能通过点,所以在点小物块所受的重力等于向心力,即:
v2
mgmD
R
可得:v=2m/s
D
Bxt
设小物块落地点距点之间的距离为,下落时间为,根据平抛运动的规律有:
x=vt,
D
1
2
2R=gt
2
解得:x=0.8m
则小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离l2x0.82m
2
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