如图所示的装置放在水平地面上,轻杆的一端固定在光滑水平转轴O上,另一端固定一铁球(视为质点),铁球和支架的质量均为m= 10 kg,当铁球静止在最低点时,给铁球一方向水平向右、大小
的初速度,铁球恰好能绕O轴做圆周运动.不计空气阻力,支架没有相对地面运动,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)铁球到转轴O的距离;
(2)铁球运动到最低点(有初速度)时,支架对地面的压力大小.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9059a390616d736a4db76e3ba4716a81.png)
(1)铁球到转轴O的距离;
(2)铁球运动到最低点(有初速度)时,支架对地面的压力大小.
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更新时间:2019-11-20 20:28:47
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【推荐1】如图所示,竖直平面内的 3/4 圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心到圆心距离为 R, A 端与圆心 O 等高,AD 为水平面,B 端在 O 的正下方,小球自 A 点正上方由静止释放,自由下落至 A 点时进入管道
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/11/94ca8829-71dd-4a97-9eac-260e59809a32.png?resizew=147)
(1)如果管道与小球接触的内侧壁(图中较小的 3/4 圆周)始终对小球没有弹力,小球释放点距离 A 点的最小 高度为多大?
(2)如果小球到达 B 点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的 9 倍.求:
a.释放点距 A 点的竖直高度
b.落点 C 与 A 的水平距离
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(1)如果管道与小球接触的内侧壁(图中较小的 3/4 圆周)始终对小球没有弹力,小球释放点距离 A 点的最小 高度为多大?
(2)如果小球到达 B 点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的 9 倍.求:
a.释放点距 A 点的竖直高度
b.落点 C 与 A 的水平距离
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【推荐2】如图所示,半径为R的光滑绝缘管道竖直放置,管道平面内有一匀强电场。一带电量为-q,质量为m的小球(直径略小于管道)恰能沿管道做完整的圆周运动,小球在A点动能最大,A和管道中心O点连线与竖直方向夹角θ=45°。
(1)求电场强度的最小值和方向;
(2)在第(1)问的基础上,求小球在圆轨道运动中,经过A点时对轨道的压力;
(3)在第(1)问的基础上,若选A点为重力势能零点,求小球机械能的最小值。
(1)求电场强度的最小值和方向;
(2)在第(1)问的基础上,求小球在圆轨道运动中,经过A点时对轨道的压力;
(3)在第(1)问的基础上,若选A点为重力势能零点,求小球机械能的最小值。
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【推荐3】如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平面AB和竖直半圆形轨道BC组成,各部分平滑连接。已知半圆形轨道的半径
,除半圆形轨道BC外其余接触面均光滑。某次游戏中用力将一质量
的滑块压缩轻质弹簧(滑块与弹簧不拴接),此时弹簧的弹性势能
,然后由静止释放滑块,滑块从弹射器A点弹出后,恰能通过半圆形轨道的最高点C,取重力加速度大小
,滑块可视为质点,忽略空气阻力。求:
(1)滑块通过B点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)滑块从B点运动到C点的过程中,克服摩擦力做了多少功?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b264a8e697336e02a666ed7741cd0f8.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cb37dc0366dc2ed2b565de406645ddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
(1)滑块通过B点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)滑块从B点运动到C点的过程中,克服摩擦力做了多少功?
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【推荐1】如图,一类似“过山车”的光滑轨道由直轨道AB段、弯轨道BC段、水平直轨道CD段、竖直圆轨道DEFG段、水平直轨道DH段顺接而成,两小球a、b用长为L的轻杆连接,从轨道AB段由静止开始滑下,恰好能够一直沿轨道滑到DH段,已知AB段与水平方向夹角为
,轨道CD段的长度大于L,圆轨道DEFG段的直径为L,a、b两球的质量分别为2m和m,重力加速度为
,试求:
(1)刚开始b球距轨道水平段的高度;
(2)若小球b通过圆轨道最高点F时对轨道无压力,则此时圆轨道对小球a的压力大小。
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(1)刚开始b球距轨道水平段的高度;
(2)若小球b通过圆轨道最高点F时对轨道无压力,则此时圆轨道对小球a的压力大小。
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【推荐2】意大利物理学家乔治·帕里西荣获2021年诺贝尔物理学奖,他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响,深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性。如图为一个简单无序系统模型:两个质量均为m的小球P、Q用两根长度均为l的轻质细杆a、b连接,细杆a的一端可绕固定点O自由转动,细杆b可绕小球P自由转动.开始时两球与O点在同一高度由静止释放,两球在竖直面内做无序运动,某时刻细杆a与竖直方向的夹角
,小球Q达到最高点,且恰好与O点等高。重力加速度为g,不计摩擦和空气阻力。求
(1)小球Q在最高点的速度大小
;
(2)此过程中,b杆对Q球所做的功。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d7b9d9bf0d5fc25c99170ab27fa4045.png)
(1)小球Q在最高点的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25dbd7cdb66efe25aa8a0534fe6aa861.png)
(2)此过程中,b杆对Q球所做的功。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/29/4964d794-8dd4-4956-b83b-cb53a590667c.png?resizew=295)
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【推荐3】图(a)为投石机模型示意图。支架固定在水平地面上,轻杆AB可绕支架顶部水平轴上的O点在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有质量为m的石块,B端固定配重,OA长为2L,OB长为L。投射时,将杆转至水平方向后由静止释放,杆转到竖直位置时石块被水平抛出。
(1)石子水平抛出时的速度大小
;
(2)此时配重的质量M。
2.实际投射后发现,石块打在靶心上方,如图(b)所示。下列操作能使石块正中靶心的是( )
(1)石子水平抛出时的速度大小
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(2)此时配重的质量M。
2.实际投射后发现,石块打在靶心上方,如图(b)所示。下列操作能使石块正中靶心的是( )
A.增大配重的质量 |
B.减小石块的质量 |
C.增大靶到投石机的距离 |
D.将投石机架在高台上 |
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