大庆实验高三物理的课程包括但不限于:
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题目:大庆实验高三物理例题——动量守恒定律的应用
题目描述:
一质量为 m 的小球,从高为 h 的光滑斜面顶端由静止滑下,斜面的底端处有一个垂直于斜面的圆形轨道,轨道的半径为 R。小球在运动过程中始终与轨道无摩擦。求小球在经过轨道最低点时对轨道的压力大小。
解题思路:
1. 根据动量守恒定律,列出小球在经过轨道最低点的方程;
2. 根据牛顿第二定律,列出小球在经过轨道最低点时对轨道的压力的方程;
3. 求解方程得到小球在经过轨道最低点时对轨道的压力大小。
解题过程:
【解】
1. 小球从高为 h 的光滑斜面顶端由静止滑下,到达轨道最低点时的速度为 v,根据动量守恒定律得:
mv = 0
2. 在经过轨道最低点时,小球受到重力 mg、支持力 N 和轨道对它的压力 F。根据牛顿第二定律得:
F - mg = mR(v)
3. 将 v 代入上式可得:
F = m(g + Rv) + mg = 2mg + mRv
其中,v = sqrt(2gh)。
所以,小球在经过轨道最低点时对轨道的压力大小为 F = 2mg + mRsqrt(2gh)。
【注】:本题中,小球在经过轨道最低点时受到的重力、支持力和轨道对它的压力是相互作用力,大小相等、方向相反。因此,小球对轨道的压力大小也为 F = 2mg + mRsqrt(2gh)。