满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,轻杆的一端用铰链固定在竖直转轴OO′上的O端,另一端固定一小球,轻杆可...

如图所示,轻杆的一端用铰链固定在竖直转轴OO′上的O端,另一端固定一小球,轻杆可在竖直平面内自由转动,当转轴以某一角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周转动,此时轻杆与竖直转轴OO′的夹角为37°.已知转轴O端距离水平地面的高度为h,轻杆长度为L,小球的质量为m,重力加速度为g,取sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,求:

满分5 manfen5.com

(1)小球做匀速圆周运动的线速度v.

(2)若某时刻小球从轻杆上脱落,小球的落地点到转轴的水平距离d.

(3)若缓慢增大转轴的转速,求轻杆与转轴的夹角从37°增加到53°的过程中,轻杆对小球所做的功W.

 

(1)小球做匀速圆周运动的线速度v为. (2)若某时刻小球从轻杆上脱落,小球的落地点到转轴的水平距离d为. (3)轻杆对小球所做的功为.   【解析】【解析】 (1)小球在水平面做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得: mgtan 解得:v= (2)小球从轻杆上脱落后做平抛运动, 根据平抛运动的规律有:h﹣Lcosθ= 水平位移x=vt 根据几何关系有:d2=x2+(Lsinθ)2 解得:d= (3)设夹角增加到53°时,小球的速度为v′,则 由动能定理得: W﹣mgL(cos37°﹣cos53°)= 解得:W= 答:(1)小球做匀速圆周运动的线速度v为. (2)若某时刻小球从轻杆上脱落,小球的落地点到转轴的水平距离d为. (3)轻杆对小球所做的功为. 考点:向心力;牛顿第二定律. 专题:牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 分析:(1)小球在水平面做匀速圆周运动,合外力提供向心力,根据牛顿第二定律列式即可求解线速度; (2)小球从轻杆上脱落后做平抛运动,根据平抛运动基本公式结合几何关系求解; (3)夹角增加到53°时,仍做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律列式求出线速度,再结合动能定理列式求解轻杆对小球所做的功W.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,轨道ABCD位于同一竖直平面内,AB段是光滑的四分之一的圆弧轨道,BC段是高H=3.2m、倾角θ=45°的斜面,CD段是足够长的水平轨道.一小球从AB轨道的某点由静止开始下滑,并从B点水平飞出,不计空气阻力,取g=10m/s2

满分5 manfen5.com

(1)若小球从B点飞出后恰好落在C点,求此情形小球在B点的速度大小vB和释放点到B点的高度h0

(2)若释放点到B点的高度h1=1.8m,求小球第一次落到轨道前瞬间速度方向与水平面夹角α的正切值;

(3)若释放点到B点的高度h2=0.2m,求小球第一次落到轨道的位置到B点的距离L.

 

查看答案

如图所示,质量为m的小球以初速度v0=满分5 manfen5.com下落d后,沿竖直平面内的固定轨道ABC运动,AB是半径为d的四分之一粗糙圆弧,BC是半径为满分5 manfen5.com的粗糙半圆弧,小球运动到AB圆弧的最低点B时所受弹力大小NB=5mg,且小球恰好能运动到C点,不计空气阻力,重力加速度为g.求:

满分5 manfen5.com

(1)小球在AB圆弧上运动过程中克服摩擦力做的功W1

(2)小球运动到BC圆弧上C点时的速度大小vC

(3)小球在圆弧BC上运动过程中,摩擦力对小球做的功W2

 

查看答案

如图所示,长L=3.6m的水平传送带以速度v=2.4m/s匀速运动,小物块P、Q的质量分别为m1=2.0kg、m2=0.5kg,与绕过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端由静止释放,P在传送带上运动时,与定滑轮间的绳保持水平,与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2,不计定滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦,绳足够长,求:

满分5 manfen5.com

(1)P在传送带上相对滑动时所受滑动摩擦力;

(2)P在传送带上相对滑动时的加速度大小a和绳的拉力大小T;

(3)P在传送带上运动的时间t.

 

查看答案

如图甲所示,用拉力传感器和光电门在气垫导轨上探究“加速度与物体受力的关系”.拉力传感器记录滑块受到拉力的大小.在气垫导轨上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个光电门,分别记录滑块上遮光条通过A、B两光电门的时间.

满分5 manfen5.com

(1)实验主要步骤如下:

A.用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,由此读出d=      mm;

B.将气垫导轨、光电门等实验器材按图示装配;

C.平衡摩擦力,让滑块在没有拉力作用时做匀速直线运动;

D.将拉力传感器固定在滑块上,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;

E.接通电源和气源,从C点释放滑块,滑块在细线的拉力下运动,记录细线的拉力F的大小及滑块遮光条分别通过A、B两光电门的时间tA、tB

F.改变所挂钩码的数量,重复E的操作.

(2)下表中记录了实验测得的几组数据,vB2﹣vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=     ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);

次数

F(N)

vB2﹣vA2(m2/s2

a(m/s2

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.34

 

4

2.62

4.65

4.84

5

3.00

5.49

5.72

(3)根据表中数据,在坐标平面上作出a~F关系图线;

(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已丙画出理论图线),造成上述偏差的原因是     

 

查看答案

图乙是研究匀变速直线运动的小车得到的一条纸带,O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点.相邻计数点之间的时间间隔均为0.10s,则打下计数点C时,小车的速度大小为vC=      m/s,小车运动的加速度的大小为a=      m/s2.(计算结果均取两位有效数字)

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.