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解答题 适中0.65 引用1 组卷189
如图所示，一根U型细管ABCD被固定在水平桌面上，其中，AB部分为水平光滑直管道，BC部分为半径为R=0.8m的水平光滑半圆管道，CD部分为长L=1.6m、动摩擦因数μ=0.5的水平直管道，管内一个直径略小于细管内径的小球被固定在A端的击发装置击出后以水平初速度v0沿AB做直线运动，接着进入BC做圆周运动，然后进入CD做直线运动，最后从紧靠桌子边缘的D端飞出落在水平地面的E点，已知，小球质量m=0.5kg，D点与水平地面间的距离为h=0.8m，D点与E点间的水平距离为x=3.2m，小球视为质点，不计空气阻力和直管与弯管衔接处的速度损失，π取3，g取10m/s2。求：
(1)小球从D点飞出时的速度vD的大小；
(2)小球在半圆形管道中运动时细管对小球的作用力F的大小；
(3)小球从B点运动到E点的时间t。（计算结果可保留根号）
19-20高一下·四川遂宁·阶段练习
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知识点：牛顿定律与直线运动-简单过程平抛运动位移的计算判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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如图所示，BC是高处的一个平台，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧直立于水平地面上，弹簧下端固定，上端恰好与管口D端平齐。一可视为质点的小球在水平地面上的A点斜向上抛出，恰好从B点沿水平方向进入高处平台，A、B间的水平距离为xAB=1.2m，小球质量m=1kg。已知平台离地面的高度为h=0.8m，小球与BC间的动摩擦因数μ=0.2，小球进入管口C端时，它对上管壁有10N的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。若不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)小球通过C点时的速度大小vc；
(2)平台BC的长度L；
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm。
如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径均为的光滑圆弧轨道，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管（细圆管内径略大于小球的直径），分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L为0.1m。AB圆弧轨道与光滑水平地面轨道相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内。质量m=0.3kg的小球以一定初速度从A点水平进入轨道，重力加速度g取10m/s2。
（1）若小球从D点水平飞出后落地点距D点的水平距离处，求小球从A进入时的初速度；
（2）若在D点右侧平滑连接一个半径R2=0.45m的半圆形光滑轨道DEF，如图乙所示，要使小球能沿轨道运动至F点，则小球从A进入时的初速度至少为多大？（计算结果用根式表示）
如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径都为R1=0.3m的光滑圆弧轨道，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L为0.2m．下圆弧轨道与光滑水平地面轨道相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．质量m=0.3kg的小球以一定的初速度从A点水平进入轨道（计算结果可以用根式表示）

(1)如果小球从D点以5m/s的速度水平飞出，求落地点与D点的水平距离;
(2)如果小球能从D点以5m/s的速度水平飞出，求小球过A点时对A点的压力大小;
(3)如果在D点右侧平滑连接一半径R2=0.4m的半圆形光滑轨道DEF，如图乙所示，要使小球在运动过程中能不脱离轨道，求初速度大小的范围.

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