组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 生活中的圆周运动 > 竖直方向的圆周运动 > 绳球类模型及其临界条件
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:194 题号:20947921
如图所示,空间有电场强度竖直向下的匀强电场,长不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量带正电的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成,无限大的挡板MN上的C点,不计阻力,重力加速度,试求:
(1)绳子能承受的最大拉力;
(2)AC两点的电势差;
(3)当小球刚要运动至C点时,突然施加一恒力作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右平移,若小球仍能垂直打在挡板上,所加恒力的方向与竖直向上方向的夹角的取值范围。

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【推荐1】如图所示,在水平面上固定一弹簧匣,左端与轻质弹簧的A端相连,自由状态下弹簧另一端位于B点;在与B点相距C处固定一竖直圆轨道,半径,圆轨道底端略微错开:在点右侧放置等腰直角三角形支架点在点正下方,点与点等高,水平。质量的小物块(可视为质点)被压缩的弹簧弹出,它与段的动摩擦因数,不计轨道其它部分的摩擦。
(1)要使物块能进入竖直圆轨道,弹簧的初始弹性势能至少多大;
(2)若物块恰能过圆周最高点,弹簧的初始弹性势能多大;
(3)若物块恰能到达圆心等高处,求物块在第一次过C点时对轨道的压力。
(4)若弹簧的初始弹性势能为,则打在等腰直角三角形支架PEQ的何处(落点距P点距离)?
2023-12-26更新 | 474次组卷
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【推荐2】光滑斜面的下端与半径为R的光滑圆轨道平滑连接。现在使质量为m的小球从斜面上端距地面高度为2RA点由静止滑下,进入圆轨道后沿圆轨道运动,试求:
(1)小球到达圆轨道最低点B时的速度大小;
(2)小球在最低点B时对轨道的压力大小;
(3)小球沿圆轨道运动到C点时将要脱离圆轨道,求此时速度vC

2022-06-14更新 | 486次组卷
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【推荐3】有一款闯关游戏可以简化为如图所示模型。可视为质点的物块A和长L=16m的木板B叠放在左侧粗糙水平地面上,A、B的质量分别为,A、B之间以及B、地面之间的动摩擦因数分别为。距B右侧d=8m处有一与B上表面平齐的光滑台面,台面上固定一半径可调的光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端两侧稍微错开,分别与左右台面平滑过渡(未画出),N与圆心O等高。现让A从B上合适的位置以合适的初速度开始向右滑动,游戏环节中A只能经由B的右端滑上台面,沿圆弧轨道做完整的圆周运动,并最终被接收盒“捕获”,游戏便获得成功。已知B与台面相碰反弹运动一小段距离便被锁定静止不动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。求
(1)A、B刚开始滑动时的加速度大小;
(2)若圆弧轨道半径,A恰好能到达N点,A在PN段运动时克服重力做功的最大瞬时功率;(结果可用分式或根式表示)
(3)若圆弧轨道半径,为确保游戏能成功,A的初速度的取值范围。
   
2023-09-06更新 | 910次组卷
共计 平均难度:一般