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(12分)如图所示,BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆...

(12分)如图所示,BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面.(g=10m/s2)求:

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(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少?

(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少?

(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少?

 

(1)2m/s (2)7.1N (3)0.35m 【解析】(1)小球从A运动到B为平抛运动,有: rsin45°=v0t 在B点有:tan45°= 解以上两式得:v0=2m/s (2)在B点由运动的合成与分解有: vB==2m/s 小球在管中受三个力作用,则小球在管中以vB=2m/s做匀速圆周运动 由圆周运动的规律可知圆管对小球的作用力 FN=m=7.1N 据牛顿第三定律得小球对圆管的压力FN′=FN=7.1N (3)据牛顿第二定律得小球在斜面上滑的加速度 a==8m/s2 由匀变速运动规律得: 小球在CD斜面上运动的最大位移s==m=0.35m. 答案:(1)2m/s (2)7.1N (3)0.35m 根据平抛运动特点和撞击到斜面的速度方向求出水平初速度,在B点把速度进行分解,垂直斜面的分速度减小为零,根据圆周运动合力提供向心力求出正压力
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考点分析:
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(12分)如图所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30kg,人的质量M=50kg,g取10m/s2.试求:

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(1)此时地面对人的支持力;

(2)轻杆BC和绳AB所受的力.

 

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(12分)民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口。发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来,示意图如图所示。某机舱离气囊底端的竖直高度AB = 3.0m,气囊构成的斜面长AC = 5.0 m,CD段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m = 60 kg的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊、地面间的动摩擦因数均为 = 0.5。不计空气阻力,g = 10 m/s2。求:

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(1)人从斜坡上滑下时的加速度大小;

(2)人滑到斜坡底端时的速度大小;

(3)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下?

 

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(10分)一半径为R的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速转动,如图所示,伞边缘距地面高为h,甩出的水滴做平抛运动,在地面上形成一个圆,求此圆半径r为多少?

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在"验证牛顿运动定律"的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,

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(1)下列说法中正确的是 (   )

A.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上

B.连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行

C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动

D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车

(2)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.

(3)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与________的图象.

(4)如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是________.

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(5)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同的是________

 

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一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆,如图所示,在这一瞬间悬绳断了, 设木杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度大小为________,方向为________.(设小猫质量为m,木杆的质量为M)

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