为了纪念2008年奥运会的成功举办,某公司为某游乐园设计了如图所

为了纪念2008年奥运会的成功举办,某公司为某游乐园设计了如图所示的玩具轨道,其中EC间的“2008”是用内壁光滑、透明的薄壁圆管弯成的竖直轨道,AB是竖直放置的光滑圆管轨道,B、E间是粗糙的水平平台,管道B、E、C端的下表面在同一水平线上且切线均为水平方向。现让质量m=0.5Kg的闪光小球(可视为质点)从A点正上方的Q处自由落下,从A点进入轨道,依次经过圆管轨道AB、平台BE和“8002”后从C点水平抛出。已知圆管轨道半径=0.4m,“O”字形圆形轨道半径=0.02m。Q点距A点高H=5m,到达“O”字形轨道最低点P时的速度为10m/s,,取g=10m/s2。求:

(1)小球到达O字形圆形轨道顶端N点时受到的轨道的弹力;

(2)在D点正上方高度为0.038m处设置一垂直于纸面粗细可不计的横杆,若D到C的水平距离为0.1m,则小球应距A点正上方多高处释放时,才能刚好能够从横杆上越过?

 

答案

(1)设小球到达“O”字形圆形轨道最低点P点时的速度为v1,小球到达“O”字形圆形轨道顶端N点时的速度为v2,受到轨道的压力为FN

则小球从“O” 字形圆形轨道的最低点P到达“O” 字形圆形轨道的最高点N点的过程中,由机械能守恒得:①3分

当小球到达“O”字形圆形轨道顶端N点时,由牛顿第二定律得:  ②3分

由①②解得

  …③  2分

(2)小球从最高处Q到管口A的过程中,只有重力做功,由管口A至经圆管轨道,然后沿弯管到达 “O” 字形圆形轨道的最低点P点的过程中,重力、摩擦力都做功。

即小球从最高处Q到达“O” 字形圆形轨道的最低点P点的过程中,由动能定理得:

……④    3分

由式解得)-=2.2J  …  ⑤     1分

根据题目给出数据,设小球下落至横杆高度处下落的高度差为△h,对应所用时间,

…⑥       1分

为使小球刚好能够从横杆上越过(对应水平位移为x),小球离开D点时的速度为

……⑦   1分

    设小球再次释放时的高度为h,注意到小球在水平地面上运动时,摩擦力所做的

功仍为Wf,对从A点正上方开始下滑至C点的运动过程中,由

 ……⑧   3分

代入数据,得h=1.29m …… ⑨    1分

解析:略

 

相关题目

到了1971年上半年,美国的过度支出导致了它只剩下了110亿美
到了1971年上半年,美国的过度支出导致了它只剩下了110亿美元的黄金储备,这时的欧洲已经积累了500亿美元的黄金。结果这一年里外国人一片惶恐,纷
   “奉法者强,则国强;奉法者弱,则国弱。”持这一观点
   “奉法者强,则国强;奉法者弱,则国弱。”持这一观点的人应是( ) A.墨翟    B.孟轲    C.荀况     D.韩非
为了探究生物的遗传物质,科学家利用肺炎双球菌进行了一
为了探究生物的遗传物质,科学家利用肺炎双球菌进行了一系列的转化实验。请分析相关实验回答问题。 I.格里菲斯的转化实验: ① 将无毒性的R型
的倒数是____;
的倒数是____;
Just look at the room. My roommate ____ up his clothes.    A.is never hangin
Just look at the room. My roommate ____ up his clothes.    A.is never hanging      B. will never hang     C. never hangs   D. never hanged
如图,一次函数y=kx+b的图象与x轴、y轴分别相交于A,B两点
如图,一次函数y=kx+b的图象与x轴、y轴分别相交于A,B两点,⊙O经过A,B两点,已知AB=2,则的值为________.
_________ the train, please! The train is leaving at once. A. Get on     
_________ the train, please! The train is leaving at once. A. Get on                        B. Get off              C. Get in                 
蛔虫是人体寄生虫,它寄生在( ) A.人的大肠内 B.人的胃里  
蛔虫是人体寄生虫,它寄生在( ) A.人的大肠内 B.人的胃里     C.人的小肠内        D.人的肛门里

最新题目