如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道DCBA,其中CBA部分是半径的半圆形轨道(AC是圆的直径),DC部分是水平轨道。一个质量的小球沿水平方向进入轨道,通过最高点A后落在水平轨道上,已知落地瞬间速度方向与水平成角。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计,g取。求:
(1)小球经过A点的速度大小;
(2)小球落地点与C点间的水平距离;
(3)小球在A点时轨道对小球的压力大小。
(1)小球经过A点的速度大小;
(2)小球落地点与C点间的水平距离;
(3)小球在A点时轨道对小球的压力大小。
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更新时间:2024-03-01 21:06:20
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【推荐1】某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g,假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零.求:(1)为保证他落在距圆心R范围内不会被甩出转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围;
(2)若已知H=5m,L=9m,R=2m,a=2m/s2,g=10m/s2,在(1)的情况下,选手从某处C点释放能落到转盘上且不被甩出转盘,则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的(结果可保留根号).
(2)若已知H=5m,L=9m,R=2m,a=2m/s2,g=10m/s2,在(1)的情况下,选手从某处C点释放能落到转盘上且不被甩出转盘,则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的(结果可保留根号).
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【推荐2】质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力=42N,转轴离地高度h=5m,不计阻力,g=10m/s2。
(1)若小球通过最高点时的速度v=3m/s,求此时绳中的拉力大小;
(2)若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断,求此时小球的速度大小以及对应的水平射程。
(1)若小球通过最高点时的速度v=3m/s,求此时绳中的拉力大小;
(2)若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断,求此时小球的速度大小以及对应的水平射程。
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(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,一质量为m=0.5 kg的小球,用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10 m/s2,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时,轻绳拉力多大?
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时,轻绳拉力多大?
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(0.65)
名校
【推荐2】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和圆周的圆轨道EFGH构成一游戏装置固定于地面,B、E两处轨道平滑连接,O1E、O2E与水平线间的夹角均为θ=30°。一小球在斜面A点静止下滑,恰好可以通过圆轨道最高点G,然后从H点竖直向下运动,与正下方固定在直杆上的三棱柱I碰撞,碰后速度方向水平向右,速度大小与碰前相等,最终小球落在地面上J点。不计小球大小和一切摩擦阻力。求:
(1)小球经过最高点G时速度vG的大小;
(2)斜面A点到B点的高度h;
(3)若三棱柱I的位置上下可调,求落地点J与H点的水平距离x的最大值。
(1)小球经过最高点G时速度vG的大小;
(2)斜面A点到B点的高度h;
(3)若三棱柱I的位置上下可调,求落地点J与H点的水平距离x的最大值。
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【推荐3】为了研究过山车的原理,某同学利用国庆假期体验了温州乐园的过山车(如图甲).过山车轨道可以理想化为如图乙所示:一个与水平方向夹角为、长为 L=12.0m 的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC、半径R=2m的竖直圆形轨道与水平轨道EF相连,C为竖直轨道的最低点,D为最高点,E为出口,整个轨道摩擦力不计.其中轨道间都通过一小段长度可忽略的光滑圆弧相连.现使一质量m=1kg的物块(可看作质点)从倾斜轨道A点静止释放沿圆轨道运动.(g取10m/s2)求:
(1)物块滑到C点的速度大小
(2)物块通过D点时对轨道的压力
(3)设物块静止释放点离底部B点在斜面上的距离为x,为了使物块不脱离圆轨道运动,求x应该满足的条件.
(1)物块滑到C点的速度大小
(2)物块通过D点时对轨道的压力
(3)设物块静止释放点离底部B点在斜面上的距离为x,为了使物块不脱离圆轨道运动,求x应该满足的条件.
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