组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 向心力 > 通过牛顿第二定律求解向心力
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:1514 题号:12287178
如图所示,装置KOO′可绕竖直轴OO转动,杆KO水平,可视为质点的小环A与小球B通过细线连接,细线与竖直方向的夹角=37°,小环A套在杆KO上,小球B通过水平细线固定在转轴上的P点,已知小环A的质量mA=0.6kg,小球B的质量mB=0.4kg,细线ABL=0.5m,细线BPl=0.2m。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)若装置静止,求杆KO对小环A的弹力N、摩擦力f的大小和方向;
(2)若装置匀速转动的角速度为1,小环A受到杆对它的f大小变为零,细线AB与竖直方向夹角仍为37°,求角速度1的大小和细线BP中张力T的大小;
(3)小环A与杆KO间的动摩擦因数为0.6,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当装置以不同的角速度匀速转动时,小环A受到的摩擦力大小为f。试通过计算在坐标系中作出小环A与杆发生相对滑动前的f-2关系图像。

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【推荐1】如图,一半径为的水平光滑圆桌面,圆心为O,有一竖直立柱,其横截面为圆形,半径为,圆心也在O点,一根长的细轻绳,一端固定在圆柱上的A点,另一端系一质量为的小球,将小球放在桌面上并将绳沿半径方向拉直,再给小球一个方向与绳垂直,大小为的初速度小球在桌面上运动时,绳子将缠绕在圆柱上。已知绳子的张力为时,绳就被拉断,在绳断开前球始终在桌面上运动。试求:
(1)绳刚要断开时,绳的伸直部分的长度为多少;
(2)小球最后从桌面上飞出时,飞出点与开始运动的点B之间的距离为多少。(结果保留3位有效数字)

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【推荐2】小明用如图所示轨道探究滑块的运动规律。足够长的光滑斜轨道倾角为,斜轨道底端平滑连接长的水平轨道,水平轨道左端与半径的光滑半圆形轨道底端B平滑连接。将质量m=0.2kg的滑块(可不计大小)放在斜轨道离底端距离为处静止释放。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为
(1)当时,求滑块到达B点时对半圆轨道压力的大小;
(2)当时,为保证滑块运动时不脱离轨道,求的取值范围;
(3)为保证滑块离开半圆轨道顶端A后恰好能垂直撞击斜轨道,求的范围。
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【推荐3】如图所示的装置是由竖直挡板P及两条带状轨道Ⅰ和Ⅱ组成。轨道Ⅰ由光滑轨道与粗糙直轨道连接而成,AB两点间的高度差为。在轨道上有一位置CC点与B点的高度差为H、水平间距为。光滑轨道Ⅱ由轨道、半径分别为的半圆形螺旋轨道和轨道连接而成,且F点与A点等高。轨道Ⅰ、轨道Ⅱ与光滑水平轨道A处衔接,挡板P竖立在轨道上,轨道上各连接点均为平滑连接。一质量为的小滑块(小滑块可以看成质点)从C点静止释放,沿轨道Ⅰ下滑,与挡板P碰撞,碰撞后的动能为碰撞前动能的一半,且碰后小滑块既可沿轨道Ⅰ返回,也可沿轨道Ⅱ返回。小滑块与间的动摩擦因数。重力加速度
(1)若小滑块沿轨道Ⅰ返回,且恰好能到达B点,则H的大小为多少?
(2)若改变直轨道的倾角,使小滑块在直轨道上的下滑点与B点的水平距离L保持不变,小滑块沿轨道Ⅱ返回(只考虑首次返回),求H的大小范围。
(3)在满足(2)问的条件下,请写出小滑块刚过F点(只考虑首次通过F点)时对轨道的压力大小与H的关系。
2020-12-22更新 | 619次组卷
共计 平均难度:一般