某人站在一平台上,用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球,让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动,当小球转到最高点A时,人突然撒手.经0.8s小球落地,落地点B与A点的水平距离BC=4.8m,不计空气阻力,g=10m/s2.求:
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(1)A点距地面高度.
(2)小球离开最高点时的线速度.
(3)人撒手前小球运动到A点时,绳对球的拉力大小.
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(1)A点距地面高度.
(2)小球离开最高点时的线速度.
(3)人撒手前小球运动到A点时,绳对球的拉力大小.
更新时间:2018-08-12 22:21:43
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(0.4)
【推荐1】如图所示,半径R=0.80m的
光滑圆弧轨道竖直固定,过最低点的半径OC处于竖直位置,其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与C等高,下部有一小孔,距顶端h=1m,转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内,开始时小孔也在这一平面内的图示位置,现使一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但不反弹,在瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为0,沿切线方向的分速度不变。此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔.已知A、B到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角均为θ=30°,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小物块刚下落到B点时,在与B点碰撞前的瞬时速度的大小;
(2)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC;
(3)转筒轴线距C点的距离L;
(4)转筒转动的角速度ω。
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(1)小物块刚下落到B点时,在与B点碰撞前的瞬时速度的大小;
(2)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC;
(3)转筒轴线距C点的距离L;
(4)转筒转动的角速度ω。
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【推荐2】如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的
、
两个物块,
物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可不计.细线能承受的最大拉力为8N.
、
间的动摩擦因数为0.4,
与转盘间的动摩擦因数为0.1,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时,细线刚好伸直,传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时,传感器上就会显示相应的读数
.求:
(1)绳子刚有拉力时转盘的角速度;
(2)A物块刚脱离B物块时转盘的角速度;
(3)绳子刚断开时转盘的角速度;
(4)试通过计算在坐标系中作出
图象(作在答题卡上).
取10m/s2.
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(1)绳子刚有拉力时转盘的角速度;
(2)A物块刚脱离B物块时转盘的角速度;
(3)绳子刚断开时转盘的角速度;
(4)试通过计算在坐标系中作出
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【推荐3】如图所示,正方形光滑水平台面WXYZ边长L=1.8m,距地面高h=0.8m.CD线平行于WX边,且它们间距d=0.1m.一个质量为m的微粒从W点静止释放,在WXDC平台区域受到一个从W点指向C点的恒力F1=1.25×10-11N作用,进入CDYZ平台区域后,F1消失,受到另一个力F2作用,其大小满足F2=kv(v是其速度大小,k=5×10-13Ns/m),运动过程中其方向总是垂直于速度方向,从而在平台上做匀速圆周运动,然后由XY边界离开台面,(台面以外区域F2=0)。微粒均视为质点,取g=10m/s2。
(1)若微粒在CDYZ区域,经半圆运动恰好达到D点,则微粒达到C点时速度v1多大;
(2)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒在CDYZ平台区域运动时的轨道半径;
(3)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒落地点到平台下边线AB的距离。
(1)若微粒在CDYZ区域,经半圆运动恰好达到D点,则微粒达到C点时速度v1多大;
(2)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒在CDYZ平台区域运动时的轨道半径;
(3)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒落地点到平台下边线AB的距离。
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【推荐1】想必很多同学在游乐场玩过翻滚过山车这一项惊险刺激的娱乐项目,如图甲所示。某物理兴趣小组根据过山车的设计理念,重新设计了如图丁所示的原理图进行玩具轨道设计。左侧先用两根光滑的细铜丝制成倾斜轨道,圆轨道部分底端两侧与水平地面相切,右有侧用倾斜轨道连接,两根铜丝间距离小于小球直径,整个轨道固定在竖直平面内。制作完成后进行实验,小球1自
点由静止释放,沿斜轨道运动后经过圆轨道最高点
,继续运动到圆轨道最低点
,而后与停放在最低点右侧水平轨道上的小球2发生弹性碰撞,碰撞后小球2继续向前运动经过右侧倾斜直轨道后从末端
点抛出。已知钢球1释放点
距离地面
,圆轨道半径
,小球1、2质量均为
,右侧倾斜直轨道部分与水平面间夹角为45°,
点距离地面高度
,
,不计一切阻力。求:
(1)小球1在经过圆轨道最低点
时对轨道的压力;
(2)两小球碰撞后瞬间小球2的速度;
(3)小球2从
点抛出后距地面的最大距离;
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(1)小球1在经过圆轨道最低点
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(2)两小球碰撞后瞬间小球2的速度;
(3)小球2从
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/25/2600465476304896/2603945371746304/STEM/2bd3bcb2-5167-4e26-b2ba-d9921fa88c21.png?resizew=409)
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【推荐2】如图所示,粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧由B点缓慢压缩至C点后由静止释放,弹簧在C点时储存的弹性势能Ep=3.2J,物块飞离桌面后恰好P点沿切线落入圆轨道。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g值取10m/s2,不计空气阻力,求∶
(1)物块通过P点的速度大小;
(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力大小;
(3)C、D两点间的距离;
(1)物块通过P点的速度大小;
(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力大小;
(3)C、D两点间的距离;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/10/2459733514698752/2459794166472704/STEM/ed415685-1b5e-4a86-8ddd-3c271f21b876.png?resizew=347)
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(0.4)
名校
【推荐3】物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究,其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的水平轨道OA、半径为R1=0.6m的半圆单层轨道ABC、半径为R2=0.1m的半圆圆管轨道CDE、平台EF和IK、凹槽FGHI组成,且各段各处平滑连接。凹槽里停放着一辆质量为M=0.1kg的无动力摆渡车Q并紧靠在竖直侧壁FG处,其长度L1=1m且上表面与平台EF、IK平齐。水平面OA的左端通过挡板固定一个弹簧,弹簧右端可以通过压缩弹簧发射能看成质点的滑块P,弹簧的弹性势能最大能达到
。小张同学选择了质量为m=0.2kg的滑块Р参与游戏,游戏成功的标准是通过弹簧发射出去的滑块能停在平台的目标区JK段。已知凹槽GH段足够长,摆渡车与侧壁H相撞时会立即停止不动,滑块与摆渡车上表面和平台IK段的动摩擦因数为μ=0.5,其他所有摩擦都不计,IJ段长度L2=0.4m,JK段长度L3=0.7m,重力加速度g=10m/s2.,求:
(1)若小张同学弹出的滑块恰好能过C点,求滑块经过与圆心O等高的B处时轨道对它的支持力大小;
(2)小张同学至少以多大的弹性势能将滑块弹出,滑块才能滑上摆渡车Q;
(3)如果小张同学将滑块弹出后滑块最终能成功地停在目标区JK段,则他发射时的弹性势能应满足什么要求。(计算结果保留两位有效数字)
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(1)若小张同学弹出的滑块恰好能过C点,求滑块经过与圆心O等高的B处时轨道对它的支持力大小;
(2)小张同学至少以多大的弹性势能将滑块弹出,滑块才能滑上摆渡车Q;
(3)如果小张同学将滑块弹出后滑块最终能成功地停在目标区JK段,则他发射时的弹性势能应满足什么要求。(计算结果保留两位有效数字)
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