如图所示 在空中A点将质量为0.1kg的小球向上抛出落地时间以某一水平速度抛出

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-05-17 15:10 标签： 小球向上抛出落地时间
高中物理 COOCO.因你而专业 ！
你好！请或
使用次数：143
入库时间：
如图所示，一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R＝0.3 m，θ＝60°，小球到达A点时的速度vA＝4 m/s.(取g＝10 m/s2)求：
(1)小球做平抛运动的初速度v0；
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力．
解析　 (1)小球到A点的速度如图所示，小球做平抛运动的初速度v0等于vA的水平分速度．
由图可知v0＝vx＝vAcos θ＝4×cos 60°＝2 m/s.　
(2)由图可知，小球运动至A点时竖直方向的分速度为vy＝vAsin θ＝4×sin 60°＝2
设P点与A点的水平距离为x，竖直高度为h，则
vy＝gt，v＝2gh，
x＝v0t，联立以上几式解得x≈0.69 m，h＝0.6 m．(3)取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得
mv＝mv＋mg(R＋Rcos θ)，
代入数据得vC＝
设小球到达圆弧最高点C时，轨道对它的弹力为FN，由圆周运动向心力公式得FN＋mg＝m，
代入数据得FN＝8 N，
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小FN′＝FN＝8 N，方向竖直向上．
答案　(1)2 m/s　(2)0.69
m　0.6 m　(3)8 N　方向竖直向上
如果没有找到你要的试题答案和解析，请尝试下下面的试题搜索功能。百万题库任你搜索。搜索成功率80%扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
下载作业帮安装包
扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
如图所示，在空中A点将质量为m=0.1kg的小球以某一水平速度抛出，将无碰撞地由B点进入竖直平面内半径R=m的内壁光滑圆管弧形轨道，然后经最低点C无能量损失地进入足够长光滑水平轨道，与另一静止的质量为M=0.3kg小球发生碰撞并粘连在一起（不再分开）压缩弹簧，弹簧左端与小球M栓接，弹簧右端与固定挡板栓接．已知圆管的直径远小于轨道半径R且略大于小球直径，OB和竖直方向之间的夹角α=37°，A点与B点的竖直高度差h=0.45m，弹簧始终在弹性限度内，g=10m/s2．求：（1）小球在A点抛出的水平初速度v0．（2）小球运动到最低点C时，小球对轨道的压力FN的大小（结果保留一位有效数字）（3）弹簧压缩过程中，弹簧具有的最大弹性势能Ep（4）若只将弹簧右侧栓接的挡板改为栓接一个质量为M′=0.4kg的光滑小球，水平轨道足够长，其它条件保持不变，则三个小球在整个运动和相互作用过程中小球M′第二次达到最大速度时，小球M的速度是多少？
静子°1721
扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
（1）设小球运动到B点时的竖直速度为vy，根据运动学规律得：=2gh&&&①在B点时，根据速度关系得tanα=yv0&&&&&&&&&&&&&&&&&&②综合①、②并代入已知得v0=4m/s&&&&&&&&&&&&&&&&③（2）小球在B点时的速度vB=&&&&&&&&&&&&④小球由B点运动到C点的过程中，根据机械能守恒有m=m+mgR（1+cosα）&&&& &&&&&&&&⑤在C点，根据牛顿第二定律有FN-mg=m&&⑥由④、⑤、⑥式，并代入已知得FN=7N&&&&⑦根据牛顿第三定律得小球对轨道的压力为7N（3）两球相碰根据动量守恒，规定初速度方向为正方向，mvC=（m+M）v&&&&&&&&&&⑧两球一起压弹簧到最短的过程中，当两球速度为零时，弹性势能最大，根据能量守恒得（m+M）v2=Ep& ⑨由⑧、⑨式，并代入已知得Ep=0.8J（4）三个小球在整个运动和相互作用过程中小球M′第二次达到最大速度时，该状态时弹簧处于原长，规定初速度方向为正方向，根据动量守恒守恒列式：（m+M）v=（m+M）v1+M′v2根据机械能守恒列出等式：（m+M）v2=（m+M）+M′&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&列式解方程组得，v2=v，v1=0所以当小球M′第二次达到最大速度时，小球M的速度是0．&&&&&&&&答：（1）小球在A点抛出的水平初速度是4m/s．（2）小球运动到最低点C时，小球对轨道的压力FN的大小是7N．（3）弹簧压缩过程中，弹簧具有的最大弹性势能是0.8J（4）三个小球在整个运动和相互作用过程中小球M′第二次达到最大速度时，小球M的速度是0．
为您推荐：
1、小球在A点抛出做平抛运动，根据平抛运动规律求解；2、小球由B点运动到C点的过程中，根据机械能守恒求出在C点速度，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求解；3、两球相碰根据动量守恒，两球一起压弹簧到最短的过程中，当两球速度为零时，弹性势能最大，根据能量守恒求解；4、根据动量守恒守恒和机械能守恒列出等式求解．
本题考点：
动量守恒定律；机械能守恒定律．
考点点评：
该题为平抛运动与圆周运动的结合的综合题，知道平抛运动的规律和牛顿第二定律求解得思路．解决该题关键是掌握碰撞过程两球系统机械能守恒，动量也守恒，列出等式求解．
扫描下载二维码

我要回帖

更多关于 小球向上抛出落地时间 的文章

 

随机推荐