- 精准高考资料书物理
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相关例题:
例题:一个质量为$m$的小球,从高度$H$处自由下落,当它到达一个半径为$R$的光滑圆弧面时,求:
(1)小球到达圆弧最低点时的速度大小;
(2)小球到达圆弧最低点时对圆弧面的压力大小。
分析:
(1)小球从高度$H$处自由下落,到达圆弧最低点时,根据机械能守恒定律可求得小球到达圆弧最低点时的速度大小。
(2)小球到达圆弧最低点时,受到重力和圆弧面对它的弹力作用,根据牛顿第二定律可求得圆弧面对它的弹力大小。
解答:
(1)小球从高度$H$处自由下落,到达圆弧最低点时,根据机械能守恒定律可得:
mgH = \frac{1}{2}mv^{2} (1)
解得:$v = \sqrt{2gH}$
(2)小球到达圆弧最低点时,受到重力和圆弧面对它的弹力作用,根据牛顿第二定律可得:
F - mg = m\frac{v^{2}}{R} (2)
解得:$F = mg + m\frac{v^{2}}{R} = mg + \frac{2gH}{R}$
说明:本题考查了机械能守恒定律和牛顿第二定律的应用,难度适中。
答案解析:
(1)小球到达圆弧最低点时的速度大小为$\sqrt{2gH}$;
(2)小球到达圆弧最低点时对圆弧面的压力大小为$mg + \frac{2gH}{R}$。
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