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(14分)如图所示,长为L1的轻质绳子(质量不计),一端系一质量为的小球(球大小不计),绕绳的另一端O恰能在竖直平面内做圆周运动。

(1)求小球过最高点A的速度?

(2)如果最低点B的速度与最高点A存在VB2=VA2+4gL1求小球在B点所受绳子的拉力?

(3)如果最低点B到水平面D点距离为L2,在上述(1)和(2)条件下A点或B点释放小球,他们落地点到水平面D点的水平位移相等,求L1和L2的关系?

 

【答案】

(1)(2)6mg(3) L1=2L2

【解析】(1)小球过最高点Amg=mv2/r……………………………(2分)    

VA=………………………………(1分)

(2)小球在B点所受绳子的拉力F-mg=mVB2/L1 ………(2分)   

F=6mg…………………(1分)

(3)在B点  X=VB t(1)…………………………………(1分)      

L2=1/2 gt2 (2)……………………………(1分)

在A点  X=VA t1  (3)………………………………(1分)   

2 L1 +L2 =1/2 g t12  (4) ………………(1分)

由题设条件VB2=VA2+4gL1 (5)………………………(1分)

由(1) (2) (3) (4) (5)得  L1=2L2  ………………(3分)

 

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(本题14分)如图所示,AB为水平轨道,AB间距离s=1m,BCD是半径为R=0.2m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点,整个轨道处于竖直向下的匀强电场中,场强大小为E=。一带正电的小物块质量为m=0.5kg,它与水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1。小物块在F=10N的水平恒力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,试求:(g=10m/s2)

(1)撤去F时小物块的速度大小;

(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功。

 

 

 

 

 

 

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(1)刚开始时小滑块和长板的加速度大小各为多少.

(2)小滑块最后停在距木板左端多远的位置.

(3)整个运动过程中产生的热量.

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年上海市奉贤区高三11月调研测试物理试卷(解析版) 题型:计算题

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(1)为了使轻杆与水平地面夹角=37°时立方体平衡且不动,作用在立方体上的水平推力F1应为多大?

(2)若立方体在F2=4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动,则刚要与挡板相碰时其速度多大?

(3)立方体碰到挡板后即停止运动,而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置,若小球与地面接触的时间为t=0.05s,则小球对地面的平均冲击力为多大?

(4)当杆回到竖直位置时撤去F2,杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下,最终立方体在通道内的运动速度多大?

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省高三第一次质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

(本小题14分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8 m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2 m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45 m,现有一个旅行包(视为质点)以v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为 µ=0.6. (g取10 m/s2.)试讨论下列问题:

(1)若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落。则包的落地点距B端的水平距离为多少?

(2)设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8 m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10 m/s。当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为(1)中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω1=40 rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?

(3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,在图所示的坐标系中画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象.

 

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(1)撤去F时小物块的速度大小;

(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功。

 

 

 

 

 

 

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