物体做圆周运动时,所需的向心力F
需由运动情况决定,提供的向心力F
供由受力情况决定.若某时刻F
需=F
供,则物体能做圆周运动;若F
需>F
供,物体将做离心运动;若F
需<F
供,物体将做向心运动.现有一根长L=1m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A 点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g取10m/s
2,则:
(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?
(2)若小球以速度v
1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?
(3)若小球以速度v
2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间?
考点分析:
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2008年5月15日成都军区向汶川等灾区空投包括5万份干粮、2.5万双军用胶鞋、0.5万床棉被在内的救灾物资.直升飞机沿水平方向匀速飞往救灾物资集结地.图示为悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ
1=45°;而直升机载上救灾物资飞往灾区时,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s
2,悬索与竖直方向的夹角θ
2=14°.若空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量.(重力加速度g=10m/s
2,tan14°=0.25)
试求:(1)空气阻力的大小;
(2)箱中救灾物资的质量.
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如图所示,水平地面上质量为m=3kg的物块,在大小为F=16N、方向与水平方向成θ=37°的拉力作用下沿地面向右作匀加速直线运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为
,(g=10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)木块的加速度大小.(2)若作用5秒后,撤去拉力F,求物体再经过多长时间停止运动?
(3)若不改变拉力的方向,只改变拉力的大小,但物体总保持沿水平地面做匀加速直线运动,求拉力的取值范围.(设木块与地面间的最大静摩擦力等于
它们之间的滑动摩擦力)
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苏州乐园一种娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多人的座舱套装在竖直的柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱均匀减速.若座舱中某人手托着重50N的铅球.试求:
(1)座舱运动过程中的最大速度
(2)当座舱落到离地面50m的位置时,铅球处于什么状态?人手的感觉如何?
(3)当座舱落到离地面15m的位置时,手要用多大的力才能托住铅球?
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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,计时器打点频率为50Hz.
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为______m/s,打A、F两点的过程中小车的平均速度为______m/s,小车的加速度为______m/s
2.
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持______ 不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持______不变.
(3)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图所示,则
①图中的直线不过原点的原因是______.
②图中的力F理论上指______,而实验中却用______表示.(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力 B.绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是______.
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在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的坐标纸记录轨迹,小方格的边长L=1cm,O为小球开始做平抛运动的位置,B为小球运动途中经过的位置,如图所示,则小球平抛的初速度为______,小球经过B点时的速度大小为______
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