问题 问答题

如图所示,O为竖直平面内

1
4
圆弧轨道的圆心,B点的切线刚好沿水平方向.一个质量为m的滑块(可视为质点)从A点由静止开始滑下,最终落到地面上的C点.已知A点离地面的高度为h,圆弧轨道的半径为R,重力加速度为g.不计一切摩擦.求:

(1)滑块经B点时的速度大小;

(2)滑块经B点时对轨道的压力;

(3)在保证A点位置不变的情况下,改变圆弧轨道

的半径(总小于h),再让滑块从A点由静止滑下,A点到滑块落地点的水平距离最大是多少?此时圆弧轨道的半径是多大?

答案

(1)滑块从A到B的过程中,由机械能守恒得mgR=

1
2
m
v2B

解得   vB=

2gR

(2)滑块经B点时,由向心力公式有N-mg=m

v2B
R

解得   N=3mg                                                  

由牛顿第三定律知,滑块经B点时对轨道的压力大小为3mg,方向竖直向下.

(3)设轨道半径为r,滑块从B点开始做平抛运动,需时间t落地,则h-r=

1
2
gt2

平抛的水平距离   xBC=vBt

联立解得A、C两点的水平距离为    xAC=r+xBC=r+2

r(h-r)

令r=hsin2θ,则AC两点的水平距离为xAC=h(sin2θ+2sinθcosθ)=h(

1-cos2θ
2
+sin2θ)=
h
2
(1-cos2θ+2sin2θ)

tanφ=

1
2
,则xAC=
h
2
[1+
5
sin(2θ-φ)]

显然当θ=

π
4
+
φ
2
时,xAC有最大值为xm=
5
+1
2
h

此时  r=hsin2θ=h

1-cos(
π
2
+φ)
2
=
1+sinφ
2
h=
5+
5
10
h

答:(1)滑块经B点时的速度大小为vB=

2gR

(2)滑块经B点时对轨道的压力为3mg.

(3)A点到滑块落地点的水平距离最大是xm=

5
+1
2
h,此时圆弧轨道的半径是r=
5+
5
10
h

选择题
问答题

    为了让同学们认识到饮食与健康的关系,使大家懂得正确饮食才能健康,班级开展了“中学生饮食与健康”的调研活动。请你完成下列任务。

⑴有同学从网上查找到了下面两则材料。请你根据这两则材料提供的信息,指出关注中学生饮食与健康的必要性。

【材料一】调查显示,95% 的学生喜欢吃肉类、膨化食品,88% 的学生喜欢或比较喜欢吃“洋快餐”,43.6% 的学生每月都吃“洋快餐”,73.6% 的学生选择放学后在路边摊买羊肉串、麻辣烫等食品。

【材料二】世界卫生组织公布了影响健康的十大类垃圾食品:油炸类食品,腌制类食品,加工类肉食品,饼干类食品(不含低温烘烤和全麦饼干),汽水可乐类食品,方便类食品(主要指方便面和膨化食品),罐头类食品,话梅蜜饯类食品,冷冻甜品类食品,烧烤类食品。这些垃圾食品仅提供一些热量,而不提供丰富的营养。长期食用,影响健康。

⑵为引导同学们正确饮食,有同学找到了以下材料。

请根据材料内容把标题补齐,要求补写部分与前一部分内容相关,句式一致,字数相等。

五谷杂粮壮身体,      

    经医学专家、营养学家长期研究发现,小米、玉米、荞麦、黑豆、红豆等杂粮比起精制的面粉和稻米,其营养价值更胜一筹。五谷中含有许多保健益寿的营养成分,具有辅助防癌的效能。另一方面,相对于鲜鱼大肉,青菜里含有更为丰富的维生素、矿物质和食物纤维,能提供机体所需的微量营养素,保证人体各器官的正常功能。而被民间尊为“蔬菜圣品”的萝卜,则更是人们菜篮里的一剂“良药”。

⑶请你结合第⑴、第⑵两小题中的材料,向全班同学发出健康饮食的倡议。