A组 动能定理
1. (2014·长沙模拟)某学校物理兴趣小组用空心透明光滑塑料管制作了如图5所示的“06”造型,固定在竖直平面内,底端与水平地面相切,两个圆的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C是轨道上的两点,B是右侧“6”字形的最低点,C点是左侧“0”字形上与圆心等高的一点.D为水平出口,其高度与圆最高点相同.已知A比D高R,当地的重力加速度为g,不计一切阻力.求:
图5
(1)小物体从D点抛出后的水平射程;
(2)小球经过B点时对管道的压力大小;
(3)小球经过C点时的加速度大小.
【答案】(1)2R (2)7mg (3)g
【解析】(1)对小球从A至D的过程用动能定理得:
mgR=mv
小球从D射出后做平抛运动x=vDt
2R=gt2
由以上三式得:x=2R.
(2)对小球从A到B的过程用动能定理得:mg·3R=mv
根据B点的向心力公式有:F-mg=
得:F=7mg.