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长为L的细线一端固定于O点,如图所示,另一端拴一质量为m的小球.把小球拉至最高点...

长为L的细线一端固定于O点,如图所示,另一端拴一质量为m的小球.把小球拉至最高点A,以水平速度v抛出.求当manfen5.com 满分网时,球运动到最低点C时细线的拉力大小.

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由小球受重力与向心力的关系可得出小球的运动状态为圆周运动还是平抛运动;再根据机械能守恒可求得最低点时的速度,由牛顿第二定律可求得绳子的拉力. 【解析】 由于v=,小于小球做圆周运动通过最高点时的最小速度,故小球做平抛运动,设小球运动到如图所示的B点时细线绷紧,此时细线与竖直方向的夹角为θ,由平抛运动规律有:Lsinθ=vt; L(1-cosθ)=gt2 解得:θ=90°,说明B与O在同一直线上,vBx=,由于细线瞬时绷紧,使小球水平速度突然变为零,所以此绷紧过程有机械能损失,然后小球以的速度从B点开始做圆周运动到C点,由机械能守恒有: mvBy2+mgL=mvC2 在最低点C有:T-mg= 解得小球在最低点C时绳的拉力T=5mg.
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考点分析:
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如图所示,静放在水平面上的manfen5.com 满分网圆形(半径为R)光滑管道ABC,C为最高点,B为最低点,管道在竖直面内.管道内放一小球,小球可在管道内自由移动,现用一装置将小球锁定在P点,过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ.现对管道施加一水平向右的恒力F,同时解除对小球的锁定,管道沿水平面向右做匀加速运动,小球相对管道仍保持静止.经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动,小球能到达管道的A点.重力加速度为g,小球大小及管道内释不计.求.
(1)恒力作用下圆形管道运动的加速度;
(2)圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值.

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飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带.传送带的总质量为M,其俯视图如图所示.现开启电动机,当传送带达到稳定运行的速度v后,将行李依次轻轻放到传送带上.若有n件质量均为m的行李需通过传送带送给旅客,假设在转弯处行李与传送带间无相对运动,忽略皮带轮、电动机损失的能量.求从电动机开启到运送完行李需要消耗的电能为多少?

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(1)求物体从第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
(2)求物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量;
(3)求物体从第二次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量;
(4)经过足够长的时间之后物体能否停下来?若能,请说明物体停下的位置;若不能,请简述物体的运动规律.

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如图所示,质量为m=0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆形槽的半径R为0.4m,小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s,并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落,如此反复几次,设摩擦力大小恒定不变,求:
(1)小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少?
(2)小球最多能飞出槽外几次?(g=10m/s2).

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一轻质细绳一端系一质量为m=manfen5.com 满分网kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O 上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s为2m,动摩擦因数为0.25.现有一小滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球碰撞时交换速度,与挡板碰撞不损失机械能.若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2,试问:
(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h.
(2)若滑块B从h=5m处滑下,求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力.
(3)若滑块B从h=5m 处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数n.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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