解题思路:(1)根据机械能守恒定律列式求解;
(2)支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解;
(3)先根据平抛运动的分运动公式求解末速度的分速度,然后根据平行四边形定则合成得到合速度,根据动量的定义得到动量的表达式.
(1)设圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差为H,小物块运动至N点过程中机械能守恒,则有mgH=
1
2m
v20
代入数据解得:H=0.45m
(2)设物块经过N点时所受支持力为F,根据牛顿第二定律,有:
F−mg=m
v20
R
代入数据解得:F=5.6N
(3)设物块做平抛运动的时间为t,小物块落地前竖直分速度为vy,则:
h=
1
2gt2
vy=gt
代入数据解得:vy=4.0m/s
小物块落地前速度:
v=
v20+
v2y
代入数据解得:v=5.0m/s
动量:p=mv
代入数据解得:p=1.0kg•m/s
答:(1)圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差为0.45m;
(2)小物块经过N点时轨道对物块支持力的大小为5.6N;
(3)小物块落地前瞬间的动量大小为1.0kg•m/s.
点评:
本题考点: 牛顿运动定律的综合应用;向心力;动量 冲量;机械能守恒定律.
考点点评: 本题关键是明确滑块的运动规律,然后分过程根据机械能守恒定律、平抛运动的分运动公式、牛顿第二定律列式求解,不难.