图甲中,长度的水平轨道与竖直半圆形轨道相切于B点,圆形轨道光滑且半径R可调节,竖直、水平。放在A点的小物块,时受到1.5N水平向右的拉力F作用后开始运动,到达B点时撤去F,物块运动的图像如图乙所示。已知物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.25,取。现改变R,使物块能通过圆弧轨道的最高点D。
(1)若,求物块到达C点时受轨道的弹力;
(2)设物块通过D后落到面上发生的水平位移为,求的最大值。
(1)若,求物块到达C点时受轨道的弹力;
(2)设物块通过D后落到面上发生的水平位移为,求的最大值。
更新时间:2021-07-04 12:16:25
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【推荐1】在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示.P是个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒,高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h,已知重力加速度为g.
(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;
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【推荐2】如图所示,水平放置的绝缘光滑正方形桌面abcd,边长为L,距地面高度也为L,仅在桌面区域有竖直向上的匀强磁场。两个带有相同电荷量的小球1、2,质量分别为m1和m2,先后从b点沿水平桌面ba方向射入磁场,在b点动能相同;小球1从bc边的中点P水平射出,小球2从bc边的c点水平射出,重力加速度为g。
(1)求两小球带电性质及两小球质量之比;
(2)若在b点的动能,求两小球落地点间的水平距离x12(用L表示)。
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【推荐3】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的小球,使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,球以绳断时的速度水平飞出,通过水平距离后落地。已知握绳的手离地面高度为,手与球之间的绳长为,重力加速度为,忽略空气阻力,则
(1)绳能承受的最大拉力是多少?
(2)保持手的高度不变,改变绳长,使重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断,要使球抛出的水平距离最大,绳长应是多少?最大水平距离是多少?
(1)绳能承受的最大拉力是多少?
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【推荐1】如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住,在竖直面内做圆周运动,求:
(1)要使小球作完整的圆周运动,小球在最高点的最小速度为多少?
(2)当小球在圆上最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?
(3)当小球在圆最低点速度为m/s时,细线的拉力是多少?
(1)要使小球作完整的圆周运动,小球在最高点的最小速度为多少?
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【推荐2】如图所示,用长度的轻绳,拴着一质量的小球(视为质点)在竖直面内做圆周运动,已知绳子能够承受的最大张力,圆心O离水平地面的高度,小球在最低点时轻绳恰好断开,不计空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)绳断时小球的线速度大小;
(2)绳断后小球的落地点与绳断时小球所在位置间的水平距离。
(3)小球落地的速度大小及落地速度与水平地面的夹角。
(1)绳断时小球的线速度大小;
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【推荐3】如图所示,MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m,分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1Ω的金属杆ab,以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦,金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好,g取10m/s2,(不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动)。求:
(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小;
(2)正碰后杆ab的速度v1的大小;
(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小;
(4)杆ab运动的过程中,电阻R产生的焦耳热QR。
(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小;
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【推荐1】如图所示,光滑的圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的C点与水平面相切,其半径为。在水平面内有一质量的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态,现有一质量为的小球P从B点正上方高处由静止释放,小球P和小球Q大小相同,均可视为质点,当地的重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)小球P到达圆弧轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力;
(2)在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能。(结果保留三位有效数字)
(1)小球P到达圆弧轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力;
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【推荐2】如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为 “魔力陀螺”。它可等效为一质量为m的质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)若质点以速率通过A点时,质点对轨道A点的作用力FA;
(2)若质点恰能做完整的圆周运动过程,,质点对轨道A点的作用力.
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【推荐3】如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部是一长为的竖直细管,上半部是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹资长度压缩到后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时均不改变弹簧的弹性势能,已知重力加速度为g,求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小;
(2)弹簧压缩到时的弹性势能;
(3)已知地面与水面相距,若使该投饵管绕管的中轴线,在角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在到m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,求鱼饵能够落到水面的最大面积S。(结果可保留根号)
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小;
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