高中物理计算题.doc

第3讲抛体运动与圆周运动(2)
1. 在竖直平面内,由光滑斜面和光滑半圆形轨道分别与粗糙水平面相切连接而成的轨道如图所示,半圆形轨道的半径为R= m,质量为m= kg可视为质点的小物块从斜面上距水平面高为h处的A点由静止开始下滑,物块通过轨道连接处的B、C点时,无机械能损失。运动到圆轨道最低点C处时对轨道的压力为FN=40 N,水平轨道BC长L= m,物块与水平面间的动摩擦因数为μ=,g取10 m/s2。求: (1)A点距水平面的高度h;
(2)小物块第一次由B点到C点运动的时间;
(3)小物块能否通过圆形轨道的最高点D。
班级_________ 姓名___________
2.(2012·长沙二模)如图所示是游乐场中过山车的实物图
片,右图是过山车的模型图。在模型图中半径分别为R1= m和R2= m的两个光滑圆形轨道,分别固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ= ,g=10 m/s2,sin 37°=,cos 37°=。问: (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?
(2)若小车在P点的初速度为10 m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?
3.(2012·台州二模)如图所示,在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳,绳的下端挂一个质量为m的小球,已知绳能承受的最大拉力为2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球恰好以速度落到墙脚边。求:
(1)绳断裂瞬间的速度v1;
(2)圆柱形房屋的高度H和半径R。
4.(p17天体运动)【典例】(2012·襄阳二模)(16分)在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m= kg的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应F的大小,F随H的变化如图乙所示。求:(1)圆弧轨道的半径;
(2)该星球表面的重力加速度的大小;
(3)该星球的第一宇宙速度。