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一质量为M,内径为r的空心圆柱体水平放在足够粗糙的水平地面上。在圆柱体内有一质量为m的光滑小球巧能在竖直平面内沿圆柱体内壁做圆周运动。求
(1)小球到最低点时圆柱体对地面的压力。
(2)小球到与圆柱体的圆心在同一水平面时小球的加速度大小。(圆柱体始终未动。重力加速为g)
(1)F=Mg+6mg
(2)a=g
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其轨道内径略大于小球直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.用力推一质量为m=0.8kg的小球压缩弹簧到A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力F1=58N,水平轨道以B为边界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因素为μ=0.5,右侧BC段光滑.求(g=10m/s2
(1)小球进入半圆轨道C点时的速度.
(2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能.
(3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

有一质量为m=0.2kg的小球,从水平轨道上的A点出发,经过一段横截面是圆形、内部光滑的固定管道后离开管道(小球半径略小于管道内径),管道由呈抛物线状的BC段、呈圆形的CDE和呈1/4圆形的EF段组成,C点、E点为连接点,E点与圆心O在同一水平线上,CO与水平方向夹角为30°,BC段的高度为h1=0.2m,CDE和EF段的半径均为R=0.3m,如图所示.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,AB段长度为l=0.5m,小球半径和管道的内径均远小于上述高度或半径,管壁厚度不计,所有管道与水平轨道在同一竖直面内,重力加速度g=10m/s2
(1)若要使小球恰能从管道的F端离开,求小球从A点出发的最小速度;
(2)若小球以最小速度的2倍从A点出发,求小球经过C点的速度和经过最低点D点时小球对管道的压力;
(3)若要使小球落到离F端水平距离为0.5m的M点,求小球从A点出发的速度为多大?
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科目:高中物理 来源: 题型:

在电视中我们常看见魔术师使圆筒在空中无任何支撑条件下运动,简称“魔环运动”,其原理如图1所示.即水平地面上竖直放置一个质量为m、半径为R的光滑金属圆筒,在圆筒最底点P安装一个储备一定能量的弹簧装置,将一质量为2m的小球A(可视为质点)置于P点,打开弹簧装置将弹簧储备的能量全部转移给A,A就会从圆筒的P点运动到最高点Q,又从Q点运动P点,在这一过程中,圆筒将离开地面时而向上或向下运动,这就是“魔环运动”.设筒的内径、弹簧装置的大小、圆筒自身的运动可以忽略,完成下列问题:
(1)要使A要到达Q点,求A在P点的最小速度.
(2)当A运动到Q点时,要使圆筒离开地面,求A在Q点的最小速度.
(3)当A运动到Q点时,要使圆筒具有大小为g,方向竖直向上的加速,则弹射装置应该储备的能量?
(4)以A在最高点对圆筒的作用力FN为纵坐标(规定向上为正),弹簧装置储备的能量E为横坐标,在图2中作出FN-E图象.
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科目:高中物理 来源:2011届湖南省浏阳一中高三上学期第五次月考物理试卷 题型:计算题

如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其轨道内径略大于小球直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态。用力推一质量为m=0.8kg的小球压缩弹簧到A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力F1=58N,水平轨道以B为边界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因素为μ=0.5,右侧BC段光滑。求(g=10m/s2
(1) 小球进入半圆轨道C点时的速度
(2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能。
(3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力。

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