某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球(可视作质点),使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动(手的位置可视为一个定点)。某次小球运动到最低点时,绳受力到达最大值被拉断,球以水平速度飞出(绳断前后,球速不变)。已知手离地面高度为5d,手与球之间的绳长为4d,球落地前的水平位移为d,重力加速度为g,忽略空气阻力。
(1)绳能承受的最大拉力是多少?
(2)将上述圆周运动简化为小球绕定点做圆周运动的模型,试证明绳拉断的时刻一定对应小球经过最低点的位置。
(1)绳能承受的最大拉力是多少?
(2)将上述圆周运动简化为小球绕定点做圆周运动的模型,试证明绳拉断的时刻一定对应小球经过最低点的位置。
19-20高一下·北京·期末 查看更多[2]
更新时间:2020/07/07 20:17:36
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【推荐1】一平板车,质量M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25m,一质量m=50kg的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00m,与车板间的滑动摩擦系数μ=0.20,如图所示;今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落;物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m.不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g=10m/s2.求
(1)物块从车上滑落时物块的速度v1和平板车的速度v2
(2)物块从车上滑落到落地的时间t
(3)物块落地时,落地点到车尾的水平距离x;
(1)物块从车上滑落时物块的速度v1和平板车的速度v2
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【推荐2】倾角为θ=45°、高为h的斜面固定在水平地面上。一小球从高为H(h<H< h)处自由下落,与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出。小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时,小球能直接落到水平地面上。
(1)求小球落到地面上的速度大小;
(2)求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,x应满足的条件;
(3)在满足(2)的条件下,求小球运动的最长时间。
(1)求小球落到地面上的速度大小;
(2)求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,x应满足的条件;
(3)在满足(2)的条件下,求小球运动的最长时间。
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【推荐1】如图所示,竖直平面内的光滑3/4的圆周轨道半径为R,A点与圆心O等高,B点在O的正上方,AD为与水平方向成θ=45°角的斜面,AD长为7R.一个质量为m的小球(视为质点)在A点正上方h处由静止释放,自由下落至A点后进入圆形轨道,并能沿圆形轨道到达B点,且到达B处时小球对圆轨道的压力大小为mg,重力加速度为g,求:
(1)小球到B点时的速度大小vB
(2)小球第一次落到斜面上C点时的速度大小v
(3)改变h,为了保证小球通过B点后落到斜面上,h应满足的条件
(1)小球到B点时的速度大小vB
(2)小球第一次落到斜面上C点时的速度大小v
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【推荐2】小车上有一个固定支架,支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中.小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示.当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失.已知细线最大承受拉力为7mg.
(1)求匀强电场的电场强度;
(2)若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式;
(3)若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围.
(1)求匀强电场的电场强度;
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【推荐3】某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示,将一质量为m=0.5kg的玩具小车(可以视为质点)放在P点,用弹簧装置将其从静止弹出(弹性势能完全转化为小车初始动能)使其沿着半径为r=1.0m的光滑圆形竖直轨道OAO′运动,玩具小车与水平面PB的阻力为其自身重力的0.5倍(g取10m/s2),PB=16.0m,O为PB中点.B点右侧是一个高h=1.25m、宽L=2.0m的壕沟.求;
(1)要使小车恰好能越过圆形轨道的最高点A,小车在O点受到轨道弹力的大小;
(2)要求小车能安全越过A点,并从B点平抛后越过壕沟,则弹簧的弹性势能至少为多少?
(3)若在弹性限度内,弹簧的最大弹性势能Epm=40J,以O点为坐标原点,OB为x轴,从O到B方向为正方向,在图乙坐标上画出小车能进入圆形轨道且不脱离轨道情况下,弹簧弹性势能Ep与小车停止位置坐标x关系图.
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