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案例: 下面为一道物理习题和某同学的解答过程。 题目:如图7所示,在竖直平面内有由1/4圆弧AB和1/2圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为R/2。一小球在A点正上方与A相距R/4处由静止开始自由下落,经4点
案例: 下面为一道物理习题和某同学的解答过程。 题目:如图7所示,在竖直平面内有由1/4圆弧AB和1/2圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为R/2。一小球在A点正上方与A相距R/4处由静止开始自由下落,经4点
admin
2021-03-27
9
问题
案例:
下面为一道物理习题和某同学的解答过程。
题目:如图7所示,在竖直平面内有由1/4圆弧AB和1/2圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为R/2。一小球在A点正上方与A相距R/4处由静止开始自由下落,经4点沿圆弧轨道运动。
(1)求小球在A、8两点的动能之比;
(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。
解:(1)设小球的质量为m,小球在A点的动能为E
kA
由机械能守恒得E
kA
=mgR/4,设小球在B点的动能为E
kB
同理有E
kB
=5mgR/4,则有E
kA
:E
kB
=1:5。
(2)若小球能沿轨道运动到C点,则小球在C点的速度大于0,由机械能守恒有mgR/4=1/2mv
C
2
,可知v
C
>0,因此,小球可以沿轨道运动到C点。
问题:
给出该习题的正确解答。
选项
答案
正确解答: ①设小球的质量为m,小球在A点的动能为E
kA
,由机械能守恒得E
kA
=mgR/4,设小球在B点的动能为E
kB
,同理有E
kB
=5mgR/4,则有E
kA
:E
kB
=1:5。 ②若小球能沿轨道运动到C点,小球在C点所受轨道的正压力N应满足N≥0,设小球在C点速度大小为v
C
,由向心力公式有[*]所以v
C
应满足[*]由机械能守恒有[*]故小球恰好可以沿轨道运动到C点。
解析
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物理学科知识与教学能力题库教师资格分类
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物理学科知识与教学能力
教师资格
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