如图所示,abc是竖直面内的固定光滑轨道,ab水平,bc是半径R=0.45m的四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量m=1kg可视为质点的小球,以一定的初速度从水平轨道冲上圆弧轨道。已知小球通过c点时对轨道的压力大小为自身所受重力的2倍,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)求小球通过c点时的速度大小vc;
(2)求小球上升到最高点时距ab的高度H;
(3)若在小球刚通过c点时,立即给小球施加一水平向右、大小为20N的恒力F,求小球到达最高点时速度的大小。
(1)求小球通过c点时的速度大小vc;
(2)求小球上升到最高点时距ab的高度H;
(3)若在小球刚通过c点时,立即给小球施加一水平向右、大小为20N的恒力F,求小球到达最高点时速度的大小。
更新时间:2021/07/06 16:31:56
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【推荐1】如图所示,质量m=50kg的跳台滑雪运动员(视为质点)经过一段半径R=20m的圆弧加速滑行后,从O点(O点正好在圆弧对应圆心的正下方)水平飞出,落到斜坡上的A点,已知斜坡与水平面的夹角,O点到A点的距离L=75m,不计空气阻力(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:
(1)运动员在空中运动的时间t;
(2)运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N;
(3)运动员从O点水平飞出后与斜面距离最大时的速度大小v。
(1)运动员在空中运动的时间t;
(2)运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N;
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【推荐2】如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1m,BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道,小球从C点离开轨道随即水平出,桌子的高度h=0.8m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球在半圆轨道上运动时,向心加速度an的大小;
(2)小球在半圆轨道上运动时,圆管对小球弹力的大小;
(3)小球落到地面D点时的速度。
(1)小球在半圆轨道上运动时,向心加速度an的大小;
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(3)小球落到地面D点时的速度。
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【推荐1】人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为F,方向都与竖直方向成θ角,重物从地面由静止开始竖直向上加速,运动至离地面高H时人停止施力,此后重物继续上升一段时间后自由下落把地面砸深为h。已知重物的质量为m,重力加速度为g,忽略空气阻力。求:
(1)重物刚落地时的速度大小;
(2)重物对地面的平均冲击力大小。
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【推荐2】弹跳跷是一种主要由弹簧操控的弹跳器,它运动的形式是垂直于地面运动的。如图弹簧上端连接脚踏板,下端连接跳杆,人在脚踏板上用力向下压缩弹簧,然后弹簧将人向上弹起,最终弹簧将跳杆带离地面。某运动员质量为m=60kg,他在脚踏板上从距地面H=1.8m高处由静止落下,运动员与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m,从开始下落到反弹上升到最大高度处经历的时间t=3.1s。忽略空气阻力,弹跳跷的质量不计,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)运动员与地面撞击过程中损失的机械能△E;
(2)地面对运动员的平均撞击力;
(3)为使运动员能够回到1.8m处,在运动员反弹刚离开地面时施加一个F=600N向上的力,则这个力至少作用多少时间?
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【推荐3】如图所示,光滑的圆形轨道ABCD固定于竖直平面内,O为圆心,半径为R,直径AC在竖直方向上且与直径BD之间的夹角为,轨道与光滑的水平地面MN相切于圆的下端点A。现将两个质量均为的小球放在光滑水平地面上并让右边的小球以初速度水平向左运动,两球碰撞后迅速粘成一个整体P(可看成质点),为使整体P通过圆弧轨道,当整体P经过A点时对其施加方向水平向左、大小为的恒力,已知,重力加速度大小为g,求:
(1)两小球碰撞时左边小球所受冲量的大小及系统损失的机械能;
(2)整体P经过D点时,轨道对整体P施加的弹力;
(3)整体P离开D点到水平地面的过程中,重力的冲量大小。
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