如图所示,光滑斜面AB的长为L=5m,倾角为θ=30°,在斜面底端B处通过一小段圆弧与一个半圆形轨道相连,轨道半径大小为
1个回答

解题思路:(1)由牛顿第二定律可求得物体的加速度,再由位移公式可求得时间;

(2)物体在C点做圆周运动,由向心力公式可求得压力;

(3)球离开后做平抛运动,由平抛运动规律可求得相碰的时间.

(1)球加速下滑过程中:

mgsinθ=ma

L=

1

2at2

解得t=

2(s)

(2)小球在C点时,由牛顿第二定律:F+mg=m

v2

R

所以F=1.6(N)

即小球在C点时对轨道的压力大小为1.6N

(3)球离开C点后做平抛运动,设经过时间t′与斜面相撞,则

水平位移:x=v•t'

竖直位移:y=

1

2gt′2

又有:tanθ=

2R−y

x

联立上述三式,可得 t'≈0.3(s)

答:(1)小球从A运动到B需

2s;

(2)小球进入半圆形轨道上滑到最高点C时受到轨道的压力为1.6N;

(3)小球离开C点之后经0.3s与斜面相撞.

点评:

本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题考查动力学公式、平抛及向心力公式等,要求能正确分析物理过程,并能根据受力分析确定合外力,从而求出加速度,再由运动学公式求解.