题目
题型:昆山市模拟难度:来源:
(1)若FC和FA的关系图线如图乙所示,求:当FA=13N时小球滑经A点时的速度vA,以及小球由A滑至C的过程中损失的机械能;
(2)若轨道ABC光滑,小球均能通过C点.试推导FC随FA变化的关系式,并在图丙中画出其图线.
答案
(1)由牛顿第三定律可知,小球在A、C两点所受轨道的弹力大小NA=FA,NC=FC
在A点,由牛顿第二定律得:NA-mg=
m
| ||
R |
解得vA=2
3 |
在C点,由牛顿第二定律得:NC+mg=
m
| ||
R |
对A至C的过程,由动能定理得:Wf-mg•2R=
1 |
2 |
v | 2C |
1 |
2 |
v | 2A |
①②③联立得Wf=
1 |
2 |
v | 2C |
1 |
2 |
v | 2A |
1 |
2 |
解得Wf=-0.2J…⑥
故损失的机械能为0.2J
(2)因轨道光滑,小球由A至C的过程中机械能守恒,则有
1 |
2 |
v | 2A |
1 |
2 |
v | 2C |
联立①③⑥得NA-NC=6mg
即FC=FA-6N…⑧
图线如右图所示…⑨
答:(1)当FA=13N时小球滑经A点时的速度vA为2
3 |
(2)FC随FA变化的关系式为FC=FA-6N,在图丙中画出其图线如图所示.
核心考点
试题【如图甲,ABC为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点和最高点A、C各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧,通过这两点时对轨道的压力FA和F】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)小车在A点的速度为多大?
(2)小车在圆形轨道的最低点B时对轨道的压力为重力的多少倍?
(3)小车在P点的初速度为多大?
A.小球通过管道最低点时,小球对管道的压力向下 |
B.小球通过管道最低点时,小球对管道可能无压力 |
C.小球通过管道最高点时,小球对管道的压力可能向上 |
D.小球通过管道最高点时,小球对管道可能无压力 |
3 |
4 |
A.15米/秒 | B.20米/秒 | C.25米/钞 | D.30米/秒 |
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