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如图所示,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方...

如图所示,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO匀速转动,在圆心O正上方=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O.一质量m=2kg的小车(可视为质点),在F=6N的水平恒力作用下(一段时间后,撤去该力),从O左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA轴重合。规定经过O点水平向右为轴正方向,小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2g10m/s2 ,求:

(1)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?

(2)现在A点放一物体,其质量为1kg,通过一根最大拉力为(10π2-5N的绳子与圆盘圆心O点连接,当圆盘角速度为(1)问中最小值时,为使绳子不拉断,问物体与圆盘的动摩擦因数μ′最小应为多大?

(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围?

 

(1) (2)0.5 (3) 【解析】 (1)小球离开小车后,由于惯性将以离开小车时的速度作平抛运动 竖直反向有: 解得: 为使小球刚好落在A点则应满足:ωt=2kπ 解得: (2)最小角速度为ω=5π 由牛顿第二定律:f+T=mRω2 当f、T分别取最大值时,有最小值,有: 得: (3)①当球落到O点时, 得: F撤去后,匀减速,a2=f/m=2.0m/s2 依题意得:x1+x2=2 联立得:x1=4/3m ②当球落到A点时, 先匀加速,后匀减速: 联立得x1=1.5m 故水平拉力F作用的距离范围:  
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1.8m高处以8m/s的初速度水平抛出个质量为12kg的物体,空气阻力不计,g10m/s2,试求:

(1)物体落地的时间;

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如图所示,质量为m的物体受到4个共点力的作用下正在作匀速直线运动,速度方向与F1F3方向恰在一直线上,则

(1)若只撤去F1,则物体将作_________________运动;

(2)若只撤去F2,则物体将作_________________运动;

(3)若只撤去F3,则物体将作_________________运动;

(4)若只撤去F4,则物体将作_________________运动.

 

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在做研究平抛运动的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.

先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口的方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;将木板再向远离槽口的方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C,若测得木板每次移动距离x10.00cmAB间距离y15.02cmBC间距离y214.82cm.请回答以下问题(g9.80m/s2)

(1)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0__________(用题中所给字母表示)

(2)小球初速度的值为v0_______m/s

(3)A点到C所用时间为_________s.

 

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如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球和一段原长为L、劲度系数为k的轻弹簧相连,它们可绕竖直轴O在水平面上转动。当它们转动时弹簧的伸长量为xo时,小球转动的角速度为___________。(设弹簧形变总在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力F=kx,其中x是伸长量或缩短量)

 

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