如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2 m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5 m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑,到达B点时速度的大小为2 m/s,离开B点做平抛运动(g=10 m/s2),求:
(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C点的水平距离;
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小;
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远.如果不能,请说明理由.
如图所示,AB为半径为R的金属导轨(导轨厚度不计),a、b为分别沿导轨上、下两表面做圆周运动的小球(可看做质点),要使小球不致脱离导轨,则a、b在导轨最高点的速度va、vb应满足什么条件?
如图所示,将一个小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度h=1.8 m,小球抛出的初速度为v0=8 m/s.不计空气阻力.取g=10 m/s2.求:
(1)小球从抛出到落地经历的时间t;
(2)小球落地点与抛出点的水平距离x;
(3)小球落地时的速度大小v.
有一只小船正在过河,河宽d=400 m,小船在静水中的速度v1=5 m/s,水的流速v2=3 m/s.小船以下列条件过河时,求过河的时间.
(1)以最短的时间过河.
(2)以最短的位移过河.
为验证向心力公式,某探究小组设计了如图所示的演示实验,在米尺的一端钻一个小孔,使小孔恰能穿过一根细线,线下端挂一质量为m,直径为d的小钢球.将米尺固定在水平桌面上,测量出悬点到钢球的细线长度l,使钢球在水平面内做匀速圆周运动,圆心为O,待钢球的运动稳定后,用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看,读出钢球外侧到O点的距离r,并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t.则:
(1)小钢球做圆周运动的周期T=________.
(2)小钢球做圆周运动的向心力F=________.
三.计算题:(本题共5小题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的、没有答在相应的题号处的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)
如图所示,在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从___________释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图3中a、b、c、d所示.
B.按图安装好器材,注意_____________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是________________.
(3)已知图中小方格的边长L=1.25 cm,则小球平抛的初速度为v0=______________(用L、g表示),其值是______________.(取g=9.8 m/s2)
(4)b点的速度vb=__________________.(用L、g表示)