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如图所示,BC为半径等于 m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端...

如图所示,BC为半径等于 m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OBB点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面.(g10m/s2)求:

1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少?

2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少?

3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少?

 

(1)2m/s;(2)7.1N;(3)0.35m. 【解析】 (1)小球从A运动到B为平抛运动, 水平方向: rsin45°=v0t, 在B点: tan45°=, 解得: v0=2m/s; (2)小球到达在B点的速度: , 由题意可知: mg=0.5×10=5N=F, 重力与F的合力为零, 小球所受合力为圆管的外壁对它的弹力,该力不做功, 小球在管中做匀速圆周运动,管壁的弹力提供向心力, 由牛顿第三定律可知,小球对圆管的压力大小:; (3)小球在CD上滑行到最高点过程,由动能定理得: 解得: s≈0.35m;  
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如图是利用传送带装运煤块的示意图其中,传送带的从动轮与主动轮圆心之间的距离为,传送带与水平方向间的夹角,煤块与传送带间的动摩擦因数,传送带的主动轮和从动轮半径相等,主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度,与运煤车车箱中心的水平距离现在传送带底端由静止释放一煤块可视为质点煤块恰好在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心,取,求:

(1)主动轮的半径;

(2)传送带匀速运动的速度;

(3)煤块在传送带上直线部分运动的时间.

 

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如图所示,粗糙斜面倾角θ37°,斜面宽a3 m,长b4 m.质量为0.1 kg的小木块从斜面A点静止释放,释放同时用与斜面底边BC平行的恒力F推该小木块,小木块与斜面间的动摩擦因数为μ05g10m/s2sin37°06cos37°=08).

1)若F大小为0,求木块到达底边所需的时间t1

2)若木块沿斜面对角线从点A运动到点C,求力的大小及AC所需时间t2

 

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如图甲所示,倾角为θ37°的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量m2 kg的小物体轻轻放在传送带的A端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2 s末物体到达B端,取沿传送带向下为正方向,g10 m/s2sin 37°=0.6,求:

1)小物体在传送带AB两端间运动的平均速度v

2)物体与传送带间的动摩擦因数μ

 

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利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(甲)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO’=hhL)。

1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________

2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,OCs,则小球做平抛运动的初速度为v0________

3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角,小球落点与O’点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cos为横坐标,得到如图(乙)所示图像。则当30时,s ________m;若悬线长L1.0m,悬点到木板间的距离OO’为________m

 

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在“探究弹力和弹簧伸长的关系并测定弹簧的劲度系数”实验中,实验装置如图甲所示。所悬挂钩码的重力相对于对弹簧提供了向右的恒定拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。作出弹簧的长度(L)随钩码个数(n)变化的图象如图乙所示,则:

①图线与L轴的交点的物理意义是______________________________

②图线BC段偏离了直线,其原因是_____________________________

③该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比,优点在于____________________,缺点在于____________________

 

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