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如图所示,长为的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细绳的下端吊一个...

如图所示,长为的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细绳的下端吊一个质量为的铁球(可视作质点),球离地的高度,当绳受到大小为的拉力时就会断裂,现让环与球一起以的速度向右匀速运动,在A处环被挡住而立即停止,已知A离右墙的水平距离也为,当地的重力加速度为,不计空气阻力。

(1)试通过计算分析环在被挡住停止运动时绳子是否会断;

(2)球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少。

 

(1)绳子会断;(2) 【解析】(1)在环被挡住而立即停止后,小球立即以速率v绕A点做圆周运动,根据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有: 解得,绳对小球的拉力大小为:F=3mg 所以环在被挡住停止运动后绳子恰好被拉断. (2)根据计算可知,在环被A挡住的瞬间绳恰好断裂,此后小球做平抛运动. 假设小球直接落到地面上,则:h=L=gt2 球的水平位移:x=vt=2L>L 所以小球先与右边的墙壁碰撞后再落到地面上 设球平抛运动到右墙的时间为t′,则 小球下落的高度 所以求的第一次碰撞点距B的距离为: 点睛:本题是圆周运动与平抛运动的综合,运用假设法判断小球能否与墙碰撞.小球与墙碰撞过程,与光的反射相似,具有对称性.  
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考点分析:
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质量为2kg的物体静置于水平地面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,2s末时撤去拉力,物体运动的图象如题图所示,求:滑动摩擦力在6s内做的功。

 

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未来在一个未知星球上用如图(a)所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图(b)所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:

(1)由以上信息,可知a点______(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;

(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为______m/s2

(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是______m/s;

(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是______m/s。(此空保留3位有效数字)

 

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如图所示,粗糙水平圆盘上,可视为质点的木块A、B叠放在一起,放在水平转台上随转台一起绕固定转轴匀速转动,A的质量为,B的质量为。已知A、B到转动轴的距离为1m,AB间的动摩擦因数为0.2,B与转台间的动摩擦因数为0.3,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取10m/s2)则下列说法正确的是(  )

A. B需要的向心力是A3

B. 盘对B的摩擦力是BA的摩擦力的3

C. 如木块A、B与转台始终保持相对静止,转台角速度ω的最大值为rad/s

D. 随着角速度的不断增大,A先滑动

 

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双星系统是由两个恒星组成,这两个恒星相对于其他恒星来说,位置看起来非常接近。现有质量分别为的两恒星以两星连线上某点为圆心做匀速圆周运动,已知运动的周期为,引力常量为G,则下列说法正确的是(  )

A. 两星运动的轨道半径与质量成反比

B. 两星的线速度大小与质量成反比

C. 所需向心力大小比

D. 两星间距为

 

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如图所示,a、b是绕地球运行的两颗卫星,运动方向相同,此时两卫星距离最近,其中a是地球同步卫星,轨道半径为。地球可看成质量均匀分布的球体,其半径为,自转周期为。若经过时间后,a、b第一次相距最远,下列说法正确的有(  )

A. 卫星b的周期为

B. 卫星b的周期为

C. 在地球两极,地表重力加速度

D. 在地球两极,地表重力加速度

 

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