组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 生活中的圆周运动 > 竖直方向的圆周运动 > 绳球类模型及其临界条件
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:984 题号:12800448
小华站在水平地面上,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,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)从绳断到球落地的时间多长;绳断时球的速度多大;
(2)问绳能承受的最大拉力多大;
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少;最大水平距离为多少。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,在其圆心处固定一带正电的点电荷,现有一质量为m,也带正电(其电量远小于圆心处的电荷,对圆心处电荷产生的电场影响很小,可忽略)的小球A,圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F开始小球A处在圆轨道内侧的最低处,如图所示。现给小球A一个足够大的水平初速度,小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动。(重力加速度为g
(1)小球A运动到何处时其速度最小?为什么?
(2)要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动,小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件?
2020-12-05更新 | 678次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,竖直平面内有一装置由直轨道AB、足够长的水平直轨道BC和圆轨道CD组成,各轨道平滑连接.一质量为的滑块自水平平台O点以速度大小水平飞出,到达A点时速度方向恰好沿AB方向,并沿轨道AB滑下.已如轨道AB,与水平方向夹角为37°,滑块与轨道AB之间的动摩擦因数为,其余部分摩擦不计,滑块视为质点,空气阻力不计,,求:

(1)滑块运动到A点时的速度大小;
(2)若圆轨道的半径,滑块运动到轨道最低点C对轨道的压力;
(3)若使滑块不脱离圆轨道,则圆轨道的半径应满足什么条件;
(4)若圆轨道的半径,则滑块有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.2m的某点P
2019-11-11更新 | 245次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,一游戏装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、水平直轨道、螺旋圆形轨道、水平直轨道组成,除段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道相切于处,OE分别为螺旋圆形轨道的圆心和圆心的等高点。凹槽底面水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁处,摆渡车上表面与BCDFG点在同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径长度,摆渡车长度、质量。将一质量的滑块1从倾斜轨道上距B处静止释放,滑块1与轨道和摆渡车间的动摩擦因数分别。(已知摆渡车碰到竖直侧壁立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,,重力加速度)。求:
(1)滑块1刚进入螺旋轨道D时螺旋轨道对滑块1的支持力大小N
(2)若在C点处放一个质量为的另一滑块2(可看出质点),滑块1和滑块2间的碰撞均为弹性碰撞,要想滑块2不脱离螺旋轨道,应为多少;
(3)接第(2)问,若,滑块1停止运动时离摆渡车右端的距离x
2023-12-14更新 | 299次组卷
共计 平均难度:一般