如图所示,竖直平面内由倾角α=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和
圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面,B、E两处轨道平滑连接,轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线,以及O2、E、O1和B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ=30°,G点与竖直墙面的距离d=
R。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。不计小球大小和所受阻力。
(1)若小球经过圆管内与圆心O1点等高的D点时对轨道的压力等于mg,求:小球经过D点时的速度大小。
(2)若小球释放后能从G点冲出,并垂直打到竖直墙壁,求小球冲出G点时的速度大小。
(3)若小球释放后能从G点冲出,并打到竖直墙壁与 G点等高的位置,求小球冲出G点时的速度大小。
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(1)若小球经过圆管内与圆心O1点等高的D点时对轨道的压力等于mg,求:小球经过D点时的速度大小。
(2)若小球释放后能从G点冲出,并垂直打到竖直墙壁,求小球冲出G点时的速度大小。
(3)若小球释放后能从G点冲出,并打到竖直墙壁与 G点等高的位置,求小球冲出G点时的速度大小。
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更新时间:2022-04-15 15:53:55
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】在2月8日举行的北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,18岁的中国选手谷爱凌顶住压力,在关键的第三跳以超高难度动作锁定金牌,这也是中国女子雪上项目第一个冬奥会冠军.滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成,如图所示。在某次训练中,运动员经助滑道加速后自起跳点C以大小为vC=20 m/s、与水平方向成α=37°的速度飞起,完成空中动作后,落在着陆坡上,后沿半径为R=40 m的圆弧轨道EF自由滑行通过最低点F,进入水平停止区后调整姿势做匀减速滑行直到静止。已知运动员着陆时的速度方向与竖直方向的夹角为α=37°,在F点运动员对地面的压力大小为所受重力(含装备)的2倍,运动员在水平停止区受到的阻力大小为所受重力(含装备)的二分之一,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,忽略运动过程中的空气阻力。求:
(1)水平停止区FG的最小长度L;
(2)运动员完成空中动作的时间t(结果保留两位有效数字)。
(1)水平停止区FG的最小长度L;
(2)运动员完成空中动作的时间t(结果保留两位有效数字)。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】春秋末年,齐国著作《考工记:轮人》篇中记载:“轮人为盖”,“上欲尊而宇欲卑,上尊而宇卑,则吐水,疾而溜远。”意思是车盖中央高而四周低,形成一个斜面,泄水很快,而且水流的更远。如图甲所示是古代马车示意图,车盖呈伞状,支撑轴竖直向上,伞底圆面水平。过支撑轴的截面图简化为如图乙所示的等腰三角形,底面半径恒定为r,底角为
。
取不同的值时,自车盖顶端A由静止下滑的水滴(可视为质点)沿斜面运动的时间不同。已知重力加速度为g,不计水滴与伞面间的摩擦力和空气阻力。
(1)倾角
为多大时,水滴下滑时间最短,并求出最短时间
;
(2)满足(1)问条件,在车盖底面下方
的水平面内有一长为L=r的水平横梁(可看成细杆),横梁位于支撑轴正前方,其俯视图如图丙所示,横梁的垂直平分线过支撑轴。现保持车辆静止,大量水滴沿车盖顶端由静止向各方向滑下,整个横梁恰好“被保护”不被淋湿。求水平面内横梁中点到支撑轴的距离d。
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(1)倾角
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(2)满足(1)问条件,在车盖底面下方
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(0.65)
名校
【推荐1】2023年3月23日,山西省考古研究院发布消息,考古专家证实山西运城董家营西汉墓出土墨书题铭陶罐,从中可以窥见汉代河东地区丰富多样的饮食生活。现有一半径
的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴
重合,如图所示。转台静止不转动时,将一质量m=0.3kg的物块(视为质点)放入陶罐内,物块恰能静止于陶罐内壁的A点,且A点与陶罐球心O的连线与对称轴
的夹角θ=37°。取重力加速度大小
,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数μ;
(2)若物块位于与O点等高的陶罐上且与陶罐一起绕
轴转动,求转台转动的最小角速度ωmin。
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(1)求物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数μ;
(2)若物块位于与O点等高的陶罐上且与陶罐一起绕
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(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40 N。
(1)求此时线的拉力为多大?
(2)求此时小球运动的线速度为多大?
(3)若桌面高出地面0.8 m,则线断后小球垂直桌面边缘飞出,落地点离桌面边缘的水平距离为多少?(g取10 m/s2)
(1)求此时线的拉力为多大?
(2)求此时小球运动的线速度为多大?
(3)若桌面高出地面0.8 m,则线断后小球垂直桌面边缘飞出,落地点离桌面边缘的水平距离为多少?(g取10 m/s2)
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