组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 向心力 > 通过牛顿第二定律求解向心力
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:439 题号:8593073
如图所示,ABC为竖直面内一固定轨道,AB段是半径为R的光滑圆弧,水平段与圆弧轨道相切于B,水平段BC长度为L,C端固定一竖直挡板.一质量为m的小物块自A端从静止开始沿圆轨道下滑,与挡板共发生了两次碰撞后停止在水平段B、C之间的某处,物块每次与挡板碰撞不损失机械能(即碰撞前、后速率相同).不计空气阻力,物块与水平段BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.试求物块
(1)第一次与挡板碰撞时的速率;
(2)在水平轨道上滑行的总路程;
(3)最后一次滑到圆轨道底端B处对圆轨道的压力.

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【推荐1】如图,传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为m的物体(物体可视为质点),沿圆弧轨道下滑至最低点B时,对轨道压力大小为FB=3mg,随后速度不变的滑上传送带CD,传送带速度为v0=6m/s,方向如图。物体与传送带、物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ=0.5,斜面DE与水平方向的夹角θ=37°,圆弧轨道半径R=0.8m,CD长度L=0.9m。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时,速度大小为多大?
(2)设物体离开D点后,立即脱离传送带而水平抛出,求:
①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小?
②若物体与斜面发生碰撞后,将损失垂直斜面方向的速度,而只保留了沿斜面方向的速度,且测得物体沿斜面加速下滑至斜面底端E点的速度大小vE=9.5m/s,则物体碰撞点与斜面底端E的距离多大?
2021-04-06更新 | 1221次组卷
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【推荐2】如图所示,水平圆形转台能绕过圆心的竖直转轴转动。转台半径,在转台的边缘叠放物体A、B(均可看作质点),A、B之间的动摩擦因数,B与转台之间动摩擦因数,且g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)若开始的时候转台边缘只放上了B物体,求随着转速缓慢增加,B物体即将发生滑动时所对应的角速度
(2)当物体A、B叠放在一起的时候,转台以匀速转动,如图a,求此时B对转台的摩擦力大小。
(3)现用一根长的轻绳将BC相连,轻绳能够承受的最大拉力F为25N,C物体(可看作质点)的质量为,让转台从静止缓慢加速,如图b,求细绳即将拉断的瞬间(还未拉断)转台所对应的角速度,以及此时转台对B物体的摩擦力。
2022-03-28更新 | 886次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线OO'转动,三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且OC=OB=AB=r=0.1m,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度在极其缓慢的变化,重力加速度g=10m/s2,则在这一过程中求:
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度以及此时之间绳上的张力
(3)当C所受摩擦力的大小为时,圆盘转动的角速度可能的值。

2022-03-19更新 | 1767次组卷
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