如图所示,一根长的细线,一端系着一个质量为的小球,拉住细线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,现使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转动的角速度增加到开始时角速度的3倍时,细线断开,断开前的瞬间细线受到的拉力比开始时大。
(1)求细线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;
(2)求细线断开的瞬间,小球运动的线速度。
(1)求细线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;
(2)求细线断开的瞬间,小球运动的线速度。
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更新时间:2023-04-16 17:31:02
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【推荐1】小明同学撑一把雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形的半径为 r,现将雨伞绕竖直伞柄以角速度ω 匀速转动,伞边缘上的水滴落到地面,形成一个半径较大的圆形, 伞边缘距离地面的高度为 h,空气阻力忽略不计,当地重力加速度为 g.
求:(1)雨滴在空中飞行的水平距离 x;
(2) 雨滴在地面上形成的圆半径 R 大小和着地时速度大小.
求:(1)雨滴在空中飞行的水平距离 x;
(2) 雨滴在地面上形成的圆半径 R 大小和着地时速度大小.
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【推荐2】如图所示,一位同学玩飞镖游戏,圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P点等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点。求:
(1)飞镖从抛出到击中P点,在空中飞行的时间t为多少?
(2)圆盘的半径R为多少?
(3)圆盘转动的角速度为多少?
(1)飞镖从抛出到击中P点,在空中飞行的时间t为多少?
(2)圆盘的半径R为多少?
(3)圆盘转动的角速度为多少?
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适中
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【推荐3】地面上有一个半径为R = 0.5m的圆形跑道,一平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为,如图所示,ABCD为跑道上的4个点,(其中AC为水平直径,BD是与AC垂直的直径)跑道上有一辆小车。现从P点以速度v0= 0.5m/s水平抛出一沙袋,已知g取10m/s2,求:
(1)若小车静止于B点时,沙袋被抛出后落入小车中,平台的高度h为多高?
(2)若抛出沙袋的同时小车从A点顺时针出发,沿跑道做匀速圆周运动,欲使沙袋恰好能够在D处落入小车中,求小车运动的线速度v满足什么条件?
(1)若小车静止于B点时,沙袋被抛出后落入小车中,平台的高度h为多高?
(2)若抛出沙袋的同时小车从A点顺时针出发,沿跑道做匀速圆周运动,欲使沙袋恰好能够在D处落入小车中,求小车运动的线速度v满足什么条件?
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真题
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【推荐1】如图所示,鼓形轮的半径为R,可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆,杆上分别固定有质量为m的小球,球与O的距离均为。在轮上绕有长绳,绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落,带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动,转动的角速度为。绳与轮之间无相对滑动,忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)重物落地后,小球线速度的大小v;
(2)重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F;
(3)重物下落的高度h。
(1)重物落地后,小球线速度的大小v;
(2)重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F;
(3)重物下落的高度h。
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【推荐2】长寿湖是西南地区最大的人工湖,景区内有一游乐项目“旋转秋千”如图所示,座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上。当旋转圆盘绕竖直的中心轴从静止开始转动,稳定后座椅在水平面内做匀速圆周运动。已知悬点到中心轴的距离为R = 2m,座椅(可视为质点)质量为m = 4kg,缆绳长度为L = 5m,稳定后缆绳与竖直方向的夹角θ = 37°,不考虑空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。
(1)稳定后揽绳对座椅的拉力F的大小;
(2)座椅做圆周运动的角速度ω的大小;
(3)座椅从静止达到稳定速度的过程中,缆绳对座椅所做的功W。
(1)稳定后揽绳对座椅的拉力F的大小;
(2)座椅做圆周运动的角速度ω的大小;
(3)座椅从静止达到稳定速度的过程中,缆绳对座椅所做的功W。
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【推荐3】图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上。绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图乙所示的物理模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴转动。转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角,设绳长,质点的质量,转盘静止时质点与转轴之间的距离。(不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,取,,),当质点与转盘一起做匀速圆周运动时,求:
(1)画出受力分析示意图,指出向心力的来源;
(2)绳子拉力的大小;
(3)转盘角速度的大小(可保留根号)。
(1)画出受力分析示意图,指出向心力的来源;
(2)绳子拉力的大小;
(3)转盘角速度的大小(可保留根号)。
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