如图所示,在光滑的圆锥顶用长为的细线悬挂一质量为m的小球(可视为质点),圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,细线与轴线之间的夹角θ=30°,悬挂点O到地面竖直距离OA=,小球以速度v绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)当速度多大时,小球刚好要离开圆锥体;
(2)当v=时,小球做匀速圆周运动的周期;
(3)当小球以v=在水平面内做稳定匀速圆周运动时,细线突然断裂,求小球第一次落地位置到圆锥地面中心位置A的距离。
(1)当速度多大时,小球刚好要离开圆锥体;
(2)当v=时,小球做匀速圆周运动的周期;
(3)当小球以v=在水平面内做稳定匀速圆周运动时,细线突然断裂,求小球第一次落地位置到圆锥地面中心位置A的距离。
更新时间:2023-06-06 14:39:22
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【推荐1】小明用如图所示轨道探究滑块的运动规律。足够长的光滑斜轨道倾角为,斜轨道底端平滑连接长的水平轨道,水平轨道左端与半径的光滑半圆形轨道底端B平滑连接。将质量m=0.2kg的滑块(可不计大小)放在斜轨道离底端距离为处静止释放。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为。
(1)当、时,求滑块到达B点时对半圆轨道压力的大小;
(2)当时,为保证滑块运动时不脱离轨道,求的取值范围;
(3)为保证滑块离开半圆轨道顶端A后恰好能垂直撞击斜轨道,求的范围。
(1)当、时,求滑块到达B点时对半圆轨道压力的大小;
(2)当时,为保证滑块运动时不脱离轨道,求的取值范围;
(3)为保证滑块离开半圆轨道顶端A后恰好能垂直撞击斜轨道,求的范围。
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【推荐2】如图所示,水平绝缘直轨道由光滑段与粗糙段组成,它与竖直光滑半圆轨道在C点处平滑连接,其中处于电场区内。一带电量为、质量为m的可视为质点的滑块从A处以水平初速度进入电场区沿轨道运动,从B点离开电场区继续沿轨道运动,最后从圆轨道最高点D处以水平速度v离开圆轨道。已知:轨道长,圆半径,,,滑块与轨道间的动摩擦因数,重力加速度g取,设装置处于真空环境中。
(1)若滑块到达圆轨道D点时的速度
①在D点处时,求滑块受到的弹力N;
②求滑块从B点离开电场时的速度vB;
(2)若,为使滑块能到达圆轨道最高点D处,且离开圆轨道后落在水平轨道上,求A、B两点间电势差应满足的条件。
(1)若滑块到达圆轨道D点时的速度
①在D点处时,求滑块受到的弹力N;
②求滑块从B点离开电场时的速度vB;
(2)若,为使滑块能到达圆轨道最高点D处,且离开圆轨道后落在水平轨道上,求A、B两点间电势差应满足的条件。
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【推荐3】如图所示,质量为、长为的木板静止放在光滑的水平面上,在水平面的左侧固定一竖直放置的光滑半圆轨道ABC.木板的上表面与半圆轨道的最低点A等高,木板的左端与半圆轨道的水平距离为,可视为质点的质量为的物块静止放在木板的右端,物块与木板之间的动摩擦因数为。现对物块施加一水平向左的恒力,经过一段时间木板与半圆轨道发生碰撞并粘在一起,碰撞的同时撤掉F.重力加速度。求:
(1)木板与半圆轨道碰撞前,木板和物块的加速度大小;
(2)半圆轨道对木板的冲量大小;
(3)如果半圆轨道的半径大小可调,物块能从C点飞出,则其第一次在木板上的落点到A点最大距离(结果保留两位有效数字)
(1)木板与半圆轨道碰撞前,木板和物块的加速度大小;
(2)半圆轨道对木板的冲量大小;
(3)如果半圆轨道的半径大小可调,物块能从C点飞出,则其第一次在木板上的落点到A点最大距离(结果保留两位有效数字)
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【推荐1】一转动装置如图所示,足够长光滑水平杆固定在竖直细管上,小圆环A和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直细管和环A,细线先穿过小孔O,再穿过光滑细管,两端分别与环A和物块B连接,OA间连线与水平杆平行,小球C用长为的细线悬挂在环A上,现使整个装置绕竖直细管以角速度匀速转动,此时A与细管的距离,悬挂C的细线与竖直方向的夹角为37°,缓慢加速后使整个装置以角速度匀速转动,悬挂C的细线与竖直方向的夹角为53°,此时弹簧弹力与夹角为37°时大小相等,已知,,。重力加速度g取,,,B距管下口足够长,A、B、C与细管始终在同一竖直平面内,、均未知。求:
(1)装置转动的角速度;
(2)装置转动的角速度为时,弹簧的形变量;
(3)装置转动的角速度由增至过程中,外界对转动装置所做的功W。
(1)装置转动的角速度;
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【推荐2】某同学手持如图所示装置研究圆锥摆运动。手握细长、内壁光滑钢管,穿过钢管的细线一端连接着小球A,另一端连接着质量为m的小球B,通过外力作用使小球A做稳定圆锥摆运动,OA段细线长为L,OA段细线与竖直方向夹角为,小球B保持静止不动,重力加速度大小为g,小球看成质点,钢管的重力不计,求:
(1)小球A做圆锥摆运动时,手对钢管的作用力大小;
(2)小球A做圆锥摆运动的角速度;
(3)若小球A做圆锥摆运动时离地面的高度为2L,某时刻细线断开,则A、B两球的落地点间的距离多大?
(1)小球A做圆锥摆运动时,手对钢管的作用力大小;
(2)小球A做圆锥摆运动的角速度;
(3)若小球A做圆锥摆运动时离地面的高度为2L,某时刻细线断开,则A、B两球的落地点间的距离多大?
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