如图所示,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方
=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=2kg的小车(可视为质点),在F=6N的水平恒力作用下(一段时间后,撤去该力),从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O′点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA与
轴重合。规定经过O点水平向右为
轴正方向,小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?
(2)现在A点放一物体,其质量为1kg,通过一根最大拉力为(10π2-5)N的绳子与圆盘圆心O点连接,当圆盘角速度为(1)问中最小值时,为使绳子不拉断,问物体与圆盘的动摩擦因数μ′最小应为多大?
(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围?
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(1)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?
(2)现在A点放一物体,其质量为1kg,通过一根最大拉力为(10π2-5)N的绳子与圆盘圆心O点连接,当圆盘角速度为(1)问中最小值时,为使绳子不拉断,问物体与圆盘的动摩擦因数μ′最小应为多大?
(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围?
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更新时间:2019-05-10 19:11:36
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施,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(人可看作质点)运动,下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为R=1m铺有海绵垫的转盘,转盘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H=3.2m。选手抓住悬挂器后,按动开关,在电动的带动下从A点沿轨道做初速度为零,加速度为
的匀加速直线运动,起动后2s悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为
。
(1)求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率;
(2)若选手恰好落到转盘的圆心上,求L的大小;
(3)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度
应限制在什么范围?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c2b54c68fd6cd74bae5402b5c45c215.png)
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(1)求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率;
(2)若选手恰好落到转盘的圆心上,求L的大小;
(3)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,半径为
的弧形槽固定在水平地面上,槽右侧衔接一长木板乙,质量为
的可视为质点的物块丙静止在长木板的最右端,长木板的上表面比弧形槽的最低点B高。可视为质点的物体甲由弧形槽左上方某高度以
的速度水平抛出,经过一段时间物体甲无碰撞地由A点进入弧形槽,且物体甲在A点的速度大小为
,物体甲滑到B点与长木板乙发生弹性碰撞,物体甲由A到B的过程中克服摩擦力做功0.5J。已知甲、乙的质量分别为
、
,物块丙与长木板乙、长木板乙与地面之间的动摩擦因数均为
,重力加速度取
。求:
(1)物体甲的抛出点与A点间的水平间距;
(2)物体甲与长木板乙碰后瞬间各自的速度;
(3)欲使物块丙不离开长木板乙,长木板乙的最小长度以及物块丙与长木板乙、长木板乙与地面之间因摩擦产生的总热量为多少。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
(1)物体甲的抛出点与A点间的水平间距;
(2)物体甲与长木板乙碰后瞬间各自的速度;
(3)欲使物块丙不离开长木板乙,长木板乙的最小长度以及物块丙与长木板乙、长木板乙与地面之间因摩擦产生的总热量为多少。
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高
顶部水平高台,接着以
水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为
,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计,人与车一直没有分离,人和车这个整体可以看成质点。
计算中取
,
,
。求:
(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离S;
(2)人与车整体在A点时的速度大小以及圆弧对应圆心角
;
(3)人与车整体运动到达圆弧轨道A点时,受到的支持力大小;
(4)若人与车整体运动到圆弧轨道最低点O时,速度为
,求此时对轨道的压力大小。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0aa3a32c3a34122bc5388d943e65cfa9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8461e1f9d5c6bd09e9020dafe9035826.png)
(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离S;
(2)人与车整体在A点时的速度大小以及圆弧对应圆心角
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
(3)人与车整体运动到达圆弧轨道A点时,受到的支持力大小;
(4)若人与车整体运动到圆弧轨道最低点O时,速度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6807d7f607c564fd86b1e0cf63861db5.png)
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(0.4)
【推荐1】在水平 圆盘上有一过圆心的光滑水平槽,槽内有两根原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球,一条橡皮绳拴在O点,另一条拴在O′点,球在O1点, O点为圆盘的中心,O′点为圆盘的边缘.橡皮绳的劲度系数为k,原长为圆盘半径R的
,现使圆盘角速度由零缓慢增大,求
(1) 当橡皮绳OO1拉伸而O1O′刚好为原长时,圆盘的角速度?
(2) 圆盘的角速度为ω2=
时,小球圆周运动的半径R2?
(3) 圆盘的角速度为ω1=
时,小球圆周运动的半径R1?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dac452fbb5ef6dd653e7fbbef639484.png)
(1) 当橡皮绳OO1拉伸而O1O′刚好为原长时,圆盘的角速度?
(2) 圆盘的角速度为ω2=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31e5dc082421380c78b37239012b32c9.png)
(3) 圆盘的角速度为ω1=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bafc0b0596af97c4609f556f628753d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/14/6628aa69-c082-4f20-9938-94822c7974a2.png?resizew=158)
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图1所示,水平转盘可绕其竖直中心轴转动,盘上叠放在质量均为m=1kg的A、B两个物块,B物块用长为
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
.A、B间的动摩擦因数为
,B与转盘间的动摩擦因数为
,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F.试通过计算在如图2坐标系中作出
图象.(g=10m/s2)(要求写出必要的计算过程)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/7/4ae077f5-e00f-4cb1-8059-ea2e078d0d3f.png?resizew=312)
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(0.4)
【推荐3】如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B,距离中心为
m处放置小物块A,A,B质量均为
kg,A与转盘之间的动摩擦因数为
,现在用原长为
m、劲度系数
N/m弹簧将两者拴接,重力加速度
m/s
,假设弹簧始终处于弹性限度以内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)若弹簧处于原长,缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时的
;
(2)若转盘的角速度
rad/s,A可以放置在离中心距离不同的位置上,且A始终不打滑,求满足条件的A转动半径
的大小范围:
(3)若小物块B解除固定状态,B和转盘间动摩擦因数为
,现将转盘角速度从0开始缓慢增大,为了保证B不打滑,求满足条件的转盘角速度
的大小范围。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb4a7d5850160c0ab6981545ac748663.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf0086b054ef120408acac806a1b1318.png)
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(1)若弹簧处于原长,缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00caa3b28e26231108f7c81bca82bc2b.png)
(2)若转盘的角速度
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6247235521c0981d40461877589d7462.png)
(3)若小物块B解除固定状态,B和转盘间动摩擦因数为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65239bec2b92f0f64da183ba9e8529e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c34ca4e9a53e49f06b4583f561098cd0.png)
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(0.4)
【推荐1】如图,直径为d的纸制圆筒,使它以角速度ω绕轴O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知aO、bO夹角为
,求
(1)子弹的速度;
(2)若题中“在圆筒旋转不到半周时”去掉,子弹的速度又如何?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6581916f5a65edfea257c804efee007e.png)
(1)子弹的速度;
(2)若题中“在圆筒旋转不到半周时”去掉,子弹的速度又如何?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/14/2720941331357696/2721078885548032/STEM/e533dbf9-a8ae-4a42-bbaa-e0074fa098ba.png?resizew=196)
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,半径R=0.4 m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方
=0.8 m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O′点.一质量m=2kg的小车(可视为质点),在F=6 N的水平恒力作用下(一段时间后,撤去该力),从O′左侧
m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O′点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA与
轴重合. 规定经过O点水平向右为
轴正方向. 小车与轨道间的动摩擦因数
,g取10 m/s2.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/27/1976095807782912/1976949363286016/STEM/88aec368e72148aa8e34eb54864eb3d9.png?resizew=171)
(1)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?
(2)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eabd5f3a86afe49dcd70571e2b96cfd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c5603d29560e66b2293cea1e3b02289.png)
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(1)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?
(2)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围?
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,半径
的
光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,过最低点的半径OC处于竖直位置,在其右方有一可绕竖直轴MN(与圆弧轨道共面)转动的、内部空心的圆筒,圆筒半径
,筒的顶端与C点等高,在筒的下部有一小孔,离筒顶的高度
,开始时小孔在图示位置(与圆弧轨道共面);现让一质量
的小物块自A点由静止开始下落,打在圆弧轨道上的B点,但未反弹,在瞬间的碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿圆弧切线方向的分速度不变;此后,小物块沿圆弧轨道匀速滑下,到达C点时触动光电装置,使圆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点、B点到圆心O的距离均为
,AO、BO与水平方向的夹角
均为
,不计空气阻力,
取
,试求:
(1)小物块到达C点时的速度大小是多少?
(2)圆筒匀速转动时的角速度是多少?
(3)要使小物块进入小孔后能直接打到圆筒的内侧壁,筒身长L至少为多少?
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(1)小物块到达C点时的速度大小是多少?
(2)圆筒匀速转动时的角速度是多少?
(3)要使小物块进入小孔后能直接打到圆筒的内侧壁,筒身长L至少为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/2/2045105361854464/2048536411873280/STEM/93d07889-7465-4b40-b4eb-0b57639868b8.png?resizew=226)
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