20xx年高考物理機械能守恒定律練習-資料下載頁
2025-03-15 04:03本頁面
【正文】 A＝2m，mB＝m，重力加速度為g，現(xiàn)由靜止釋放兩球，當輕桿到達豎直位置時，求：(1)A、B兩球的速度大?。?2)A球對軌道的壓力；(3)要使輕桿到達豎直位置時，輕桿上剛好無彈力，A、B兩球的質量應滿足的條件．【解析】 (1)設桿運動到豎直位置時，A、B兩球的速度均為v1，A、B系統(tǒng)機械能守恒，得mAgR－mBgR＝(mA＋mB)v，得v1＝.(2)在豎直位置時，設桿對B球的彈力為FNB，軌道對A球的彈力為FNA.對B球：mBg＋FNB＝mB解得FNB＝－mg所以桿對B球有向上的支持力．對A球：FNA－mAg－mg＝mA所以FNA＝mg，方向向上，由牛頓第三定律知A球對軌道的壓力為FN＝mg，方向豎直向下．(3)要使輕桿到達豎直位置時，桿上恰好無彈力作用，B球需滿足mBg＝mB對A、B系統(tǒng)應用機械能守恒mAgR－mBgR＝(mA＋mB)v解得mA＝3mB.【答案】 (1) (2)mg 豎直向下 (3)mA＝3mB【總結提升】 本題模型中，桿的轉動中心處并無固定軸，因此在最高點輕桿對B球的支持力大小等于輕桿對A球的壓力大小．13．(2010北京石景山區(qū)統(tǒng)一測試)石景山游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示．斜槽軌道AB、EF與半徑為R＝的豎直圓軌道(圓心為O)相連，AB、EF分別與圓O相切于B、E點，C為軌道的最低點，∠BOC＝37176。.質量為m＝的小球從A點靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框．(整個裝置的軌道均光滑，取g＝10m/s2，sin37176。＝，cos37176。＝)求：(1)小球在光滑斜槽軌道AB上運動過程中加速度的大小；(2)要使小球從A點到F點的全過程不脫離軌道，A點距離最低點的豎直高度h至少多高？【解析】 (1)小球沿光滑斜槽AB下滑過程，由牛頓第二定律有：mgsin37176。＝ma代入數(shù)據(jù)得：a＝6m/s2(2)小球由A點到D點由機械能守恒定律有：mgh＋0＝mg2R＋mv小球在豎直圓軌道運動過程中不脫離軌道，達到最高點D時，由圓周運動規(guī)律有：mg＝m聯(lián)立上述兩式并代入數(shù)據(jù)解得：h＝
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