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如图所示,ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是半径为 r=7.5m的光滑的半圆形圆管轨道(圆管内径可忽略).一个小球P(小球直径比圆管内径略小)从A点的正上方距水平半径OA高H=10m处自由下落,g取10m/s2,空气阻力不计.求:
(1)达到BDO轨道的O点的速度大小.
(2)小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小.

【答案】分析:(1)在小球从P点到O点的过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律可以求得到O点的速度;
(2)离开O点小球做平抛运动,由平抛运动的规律可以求得速度的大小.
解答:解:(1)设小球能到达O点,由P到O,机械能守恒,设到O点的速度为 vO,则
 mgH=mV2 
所以V==10m/s 
(2)离开O点小球做平抛运动:
水平方向:x=vt
竖直方向:
且有:x2+y2=R2
∴t=1s
∴再次落到轨道上时的速度V3==10m/s
答:(1)达到BDO轨道的O点的速度大小是10m/s.
(2)小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小是10m/s.
点评:整个过程中物体的机械能守恒,离开O点小球做平抛运动,直到落到轨道上,知道物体的运动过程,根据物体的不同的运动状态,采用相应的物理规律求解即可.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABDO是处于竖直平面的光滑轨道,AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道.一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,由A点进入竖直平面内的轨道,当小球通过最高点O时,小球与轨道间作用力为重力的5/3倍.取g=10m/s2.求:
(1)计算小球下落的高度H是多少?
(2)经轨道运动后,再次落到轨道上的速度的大小.

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(2006?东城区一模)如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的
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圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央.一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨 道通过D点时对轨道的压力等于其重力的
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倍.取g=10m/s2.
(1)H的大小?
(2)试讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由.
(3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?

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(1)达到BDO轨道的O点的速度大小.
(2)小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小.

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如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的
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圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道.一个小球P(可看成质点)从A点的正上方距水平半径OA高H=10m处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过AB段.(取g=10m/s2.)
(1)试讨论小球P能否到达BDO轨道的O点,并说明理由.若能,求出小球通过O点时对轨道的压力.
(2)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

(1)H的大小?

(2)试讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由。

(3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?

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