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如图,长度均为L=5m的三根细线OA、AB、BC一端均与质量为m=2kg的A球连...

如图,长度均为L=5m的三根细线OA、AB、BC一端均与质量为m=2kg的A球连接,另一端分别固定于O、B、C三点且B、C两点在同一水平线上,整个装置处于竖直平面内.小球静止时∠BAC=60°且细线OA恰无弹力.取g=10m/s2.求:
(1)此时细线AB的弹力大小
(2)若同时烧断细线AB、AC,与此同时给A球一个水平向右的初速度v=5m/s.求小球运动到最低点时对细线OA的拉力大小.

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(1)对小球受力分析,受重力、AB绳子拉力、AC绳子拉力,根据平衡条件列式求解; (2)先求解出小球恰好做圆周运动时通过最高点的速度,判断出小球是平抛运动;然后小球先平抛后圆周运动,根据平抛运动的分运动公式求解出平抛运动的时间,绳子张紧的一瞬间,切线分速度保持不变,径向分速度减为零,此后做圆周运动,根据机械能守恒定律求解出最低点速度,再根据重力和拉力的合力提供向心力列式求解出拉力. 【解析】 (1)对小球进行受力分析,受重力、AB绳子拉力、AC绳子拉力,如图所示, 根据平衡条件,有: FABcos30°+FACcos30°=mg FABsin30°=FABsin30° 解得:FAB=FAB==N; (2)小球恰好做圆周运动时通过最高点的速度=5m/s>5m/s,故当同时烧断细线AB、AC时,小球先做平抛运动; 设在小球运动t1后,细线OA拉直,有: XOA2=X水平2+Y竖直2 代入数据,t1=1s 此时小球刚好运动到水平位置:v1y=10m/s 小球继续运动,细线0A已经拉直,小球继续运动将受到细线的拉力,小球速度发生突变,水平速度突变为零,竖直方向速度大小方向均不变,与拉力垂直,小球做圆周运动. 小球运动到最低点D过程中,机械能守恒: mghOD=mvD2-mv12 解得:vD=10m/s 小球在D点做圆周运动的向心力由其受到的合力提供,对D点进行受力分析:FOA-mg=m; 解得:FOA=100N 答:(1)此时细线AB的弹力大小为N; (2)球运动到最低点时对细线OA的拉力大小为100N.
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考点分析:
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求:(1)该电动车的额定功率
(2))该电动车匀加速持续的时间t1
(3)若在t1到t2的时间内电动车的位移为5m.求图甲中t2的值.
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(1)“A鱼”入水瞬间的速度VA
(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA
(3)“A鱼”和“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA:fB

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某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为s.比赛时.某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v时,再以v做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动.比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ,如图所示,设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g.
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k;
(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v,而球拍的倾角比θ大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件.

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滑沙游戏中,游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下.为了安全,滑沙车上通常装有刹车手柄,游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F,从而控制车速.为便于研究,作如下简化:游客从顶端A点由静止滑下8s后,操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点,在水平滑道上继续滑行直至停止.已知游客和滑沙车的总质量m=70kg,倾斜滑道AB长LAB=128m,倾角θ=37°,滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力.
(1)求游客匀速下滑时的速度大小.
(2)求游客匀速下滑的时间.
(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m,则他在此处滑行时,需对滑沙车施加多大的水平制动力?

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在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:
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(1)该实验所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需______(填字母代号)中的器材.
A.直流电源、天平及砝码                 B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码                 D.交流电源、毫米刻度尺
(2)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=______ m/s(保留两位有效数字);
(3)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=______ J,动能的增加量△EK=______  J(保留两位有效数字);
(4)根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=______ m/s2.(保留两位有效数字)
(5)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP 也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因为______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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