暫無2016高三海淀期末物理的詳細信息,建議參考海淀區教育考試院發布的具體考試大綱。
如果需要更詳細的信息,建議直接聯系學校或相關教育部門。
題目:
一個質量為$m$的小球,從半徑為$R$的光滑圓弧軌道上由靜止開始下滑,到達軌道底端時對軌道的壓力恰好為零。求:
1.小球到達底端時的速度大小;
2.小球離開底端后在空中的運動時間。
分析:
1.小球從光滑圓弧軌道上由靜止開始下滑,機械能守恒,根據機械能守恒定律列式求解。
2.小球離開底端后做平拋運動,根據平拋運動規律列式求解時間。
解答:
1.【分析】
根據機械能守恒定律列式求解小球到達底端時的速度大小。
【解答】
設小球到達底端時的速度大小為$v$,根據機械能守恒定律得:
$mgR = \frac{1}{2}mv^{2}$
解得:$v = \sqrt{2gR}$
根據牛頓第二定律得:
$F - mg = m\frac{v^{2}}{R}$
解得:$F = mg$
根據牛頓第三定律得:小球對軌道的壓力為$mg$,恰好為零。
2.【分析】
小球離開底端后做平拋運動,根據平拋運動規律列式求解時間。
【解答】
小球離開底端后做平拋運動,豎直方向自由落體運動,水平方向勻速直線運動,根據運動學公式列式求解時間。
設小球離開底端后在空中運動的時間為$t$,則有:
水平方向:$x = v_{0}t$
豎直方向:$y = \frac{1}{2}gt^{2}$
其中$v_{0}$為離開底端時的速度大小,$R$為圓弧軌道的半徑。
聯立解得:$t = \sqrt{\frac{2R}{g}}$