组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 生活中的圆周运动 > 竖直方向的圆周运动 > 绳球类模型及其临界条件
题型:解答题 难度:0.85 引用次数:797 题号:15385246
为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角30°,长l=1m的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与半径为R=0.2m的竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,所有轨道都是光滑的。其中ABBC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量m=1kg小物块(可视为质点)从A点由静止沿倾斜轨道滑下,小物块恰能过竖直圆轨道的最高点。求:
(1)小物体到达圆轨道最高点时的速度大小;
(2)小物块到达C点时的速度大小;
(3)小物块到达C点时对圆轨道压力FN的大小;
(4)物体从轨道末端DE离开后水平飞出平台,最终落在地面上,若平台离地高度为h=1.25m,求物体落地点与平台右边缘的水平距离。

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解答题 | 较易 (0.85)
【推荐1】方法规律总结归纳
(1)长度为L轻杆顶端固定质量m小球,在竖直面内绕轻杆另一端做圆周运动,你怎样能判定出在最高点小球受到杆的力是支持力还是拉力?
(2)若上题将轻杆换成长度为L轻绳,小球m在竖直面内做圆周运动
①要使小球在竖直面内做圆周运动,从受力角度分析,临界条件是什么?
②从运动和力角度分析小球从最高点到最低点做完整圆周运动过程中速率不断增大的原因;
③若小球除了受到重力之外还始终受到一个与圆周面平行的竖直向下的恒力作用,且恒力大小与重力相等,计算小球运动的最小速度。
2016-12-08更新 | 520次组卷
解答题 | 较易 (0.85)
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【推荐2】如图所示,一个可以视为质点的小球质量为m,以某一初速度冲上光滑半圆形轨道,轨道半径为,直径BC与水平面垂直,小球到达最高点C时对轨道的压力是重力的3倍,重力加速度,忽略空气阻力,求:
(1)小球通过C点的速度大小;
(2)小球落地点距B点的距离。
   
2023-09-25更新 | 629次组卷
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【推荐3】如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道APCBQD,倾斜直轨CD长为L=6m,ABCD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩擦因数为,其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上,从AB的中点E处以v0=10m/s的初速度水平向左运动。已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8(取g=10m/s2)求:
(1)滑环第一次通过圆O2的最低点F处时对轨道的压力;
(2)滑环在克服摩擦力做功过程中所经过的总路程;
2016-12-07更新 | 1097次组卷
共计 平均难度:一般