如图所示,在竖直平面内有一条14圆弧形轨道AB,其半径为1m,B点的切线方向恰好为水平方向.一个质量为2kg的小物体,从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下滑,到达轨道末端B点时的速度为4m/s,然后做平抛运动,落到地面上的C点.若轨道距地面的高度h为5m(不计空气阻力,g=10m/s2),求:(1)物体在AB轨道克服阻力做的功;(2)物体在B点对轨道的压力;(3)物体落地时的动能;(4)B、C两点间的水平距离.

问题描述:

如图所示,在竖直平面内有一条

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圆弧形轨道AB,其半径为1m,B点的切线方向恰好为水平方向.一个质量为2kg的小物体,从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下滑,到达轨道末端B点时的速度为4m/s,然后做平抛运动,落到地面上的C点.若轨道距地面的高度h为5m(不计空气阻力,g=10m/s2),求:

(1)物体在AB轨道克服阻力做的功;
(2)物体在B点对轨道的压力;
(3)物体落地时的动能;
(4)B、C两点间的水平距离.

(1)设小滑块在AB轨道上克服阻力做功为W,对于从A至B过程,根据动能定理得:mgR−W=12mv2代入数据解得:W=4 J,即小滑块在AB轨道克服阻力做的功为4J.(2)物体在B点受到的支持力和重力的合力提供向心力:FN...
答案解析:(1)小滑块从A运动至B过程中,重力做正功,摩擦力做负功,支持力不做功,可根据动能定理列式求解;
(2)物体在B点受到的支持力和重力的合力提供向心力,写出方程即可求得结果;
(3)小滑块由B运动到C过程,只有重力做功,机械能守恒,可有机械能守恒定律列式求解;也可用动能定理列式求解;还可以有平抛运动知识求出末速度后求解;
(4)小球离开B之后做平抛运动,沿水平方向和竖直方向分解即可.
考试点:动能定理;平抛运动;向心力;动能.
知识点:小球的运动分为两个过程,分析清楚两个过程中各个力做功的情况后,可以用动能定理列式求解,同时要注意能用机械能守恒定律求解的问题都能用动能定理求解!