如图11所示.一个重量为G的小球套在竖直放置的.半径为R的光滑大环上.另一轻质弹簧的劲度系数为k .自由长度为L.一端固定在大圆环的顶点A .另一端与小球相连.环静止平衡时位于大环上的B点.试求弹簧与竖直方向的夹角θ. 解说:平行四边形的三个矢量总是可以平移到一个三角形中去讨论.解三角形的典型思路有三种:①分割成直角三角形,②利用正.余弦定理,③利用力学矢量三角形和某空间位置三角形相似.本题旨在贯彻第三种思路. 分析小球受力→矢量平移.如图12所示.其中F表示弹簧弹力.N表示大环的支持力. 思考:支持力N可不可以沿图12中的反方向?(正交分解看水平方向平衡--不可以.) 容易判断.图中的灰色矢量三角形和空间位置三角形ΔAOB是相似的.所以: ⑴ 由胡克定律:F = k(- R) ⑵ 几何关系:= 2Rcosθ ⑶ 解以上三式即可. 答案:arccos . 思考:若将弹簧换成劲度系数k′较大的弹簧.其它条件不变.则弹簧弹力怎么变?环的支持力怎么变? 答:变小,不变. 反馈练习:光滑半球固定在水平面上.球心O的正上方有一定滑轮.一根轻绳跨过滑轮将一小球从图13所示的A位置开始缓慢拉至B位置.试判断:在此过程中.绳子的拉力T和球面支持力N怎样变化? 解:和上题完全相同. 答:T变小.N不变. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图11所示,一个重量为G的小球套在竖直放置的、半径为R的光滑大环上,另一轻质弹簧的劲度系数为k ,自由长度为L(L<2R),一端固定在大圆环的顶点A ,另一端与小球相连。环静止平衡时位于大环上的B点。试求弹簧与竖直方向的夹角θ。

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如图5-11所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:

小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);

小物块能下滑的最大距离;

小物块在下滑距离为L时的速度大小.

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如图5-11所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:

小题1:小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);
小题2:小物块能下滑的最大距离;
小题3:小物块在下滑距离为L时的速度大小.

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如图11所示,一半径为R的光滑半圆形轨道AB固定在水平地面上,一个质量为m的小球以某一速度从半圆形轨道的最低点A冲上轨道,当小球将要从轨道最高点B飞出时,小球对轨道的压力为3mg(g为重力加速度),求:

(1)小球在半圆形轨道最高点时的加速度大小;

(2)小球的落地点C离A点的水平距离。

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(8分)如图11所示,一半径为R的光滑半圆形轨道AB固定在水平地面上,一个质量为m的小球以某一速度从半圆形轨道的最低点A冲上轨道,当小球将要从轨道最高点B飞出时,小球对轨道的压力为3mg(g为重力加速度),求:

(1)小球在半圆形轨道最高点时的加速度大小;

(2)小球的落地点C离A点的水平距离。

 

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