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:0.65 引用次数:219 题号:7896037
如图,户外游乐场有一种新型游乐设施,在固定横梁上用一根绳子悬挂一个摆球座椅.一质量为20kg的小孩坐在摆球座椅上,摆球座椅的质量为5kg,大人用力一推,小孩和摆球座椅可以绕着横梁结点一起摆动起来.已知小孩离拴绳子的横梁结点的距离为2m.当小孩将底座摆到最低点时,速度为3m/s.(g=10m/s2,小孩、座椅当作质点处理,绳的质量不计)

(1)在最低点时,小孩对摆球座椅的压力是多少?
(2)如果悬挂摆球座椅的绳子能承受的最大拉力为1250N,小孩通过最低点时的最大速度.

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【推荐1】质量为m的小球由长为L的细线系住,细线的另一端固定在 A点,AB是过A的竖直线,且AB=LEAB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D,如图所示.现将小球悬线拉至水平, 然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失.求:

(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前后瞬间,绳子拉力分别为多少?
(2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子D的位置离E点的距离x
(3)保持小钉D的位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,最后小球运动的轨迹经过B点.试求细线能承受的最大张力T.
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(1)若传送带静止不动,要使物块不能从传送带右端滑离,物块从 A 点正上方释放的高度应满足什么条件?
(2)若传送带逆时针运动,物块滑离传送带后落在地面上的位置离传送带右端 C 的水平距离为 2R,则物块在 B 点时对圆弧轨道的压力为多大?
(3)若某次传送带以速度逆时针匀速运动,物块从右侧离开传送带的速度也为,求这 次物块与传送带间由于摩擦产生的热量Q.
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【推荐3】某卫视的“快乐向前冲”节目中有这样一个水上项目,挑战者需要借助悬挂在高处的轻绳飞跃到水池对面的平台上,已知开始时轻绳与竖直方向的夹角为,轻绳的悬挂点O的正下方恰好在水池的左端,且距平台的竖直高度为,水池的宽度,绳长为LL小于H)。如果质量为60的挑战者抓住轻绳由静止开始摆动,运动到O点的正下方时松手做平抛运动,不考虑空气阻力,挑战者可视为质点,重力加速度。求:
(1)挑战者刚摆到最低点时所受轻绳的拉力;
(2)若挑战者某次飞跃过程中绳长为2.8m,试判断该挑战者能否飞跃到水池对面的平台上。如果不能,挑战者想安全飞跃到水池对面的平台上,绳长L需要满足的条件。
2023-05-28更新 | 558次组卷
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