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如图所示,质量为的质点在力的作用下沿半径为的圆运动一周,若的大小不变,方向始终与...

如图所示,质量为的质点在力的作用下沿半径为的圆运动一周,若的大小不变,方向始终与圆相切(与速度方向相同),则该质点运动一周的过程中,做了多少功?

 

【解析】 由于质点在沿圆弧运动一周的过程中,的方向时刻和速度的方向相同,因此可将圆分割成许多极短的小圆弧(微元),由于每一段极短的弧都可视为一段极短的直线且与速度方向一致,故质点运动一周,在各小段上对质点做的功分别为 所以在该质点运动一周的过程中,对质点做的总功  
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晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。

(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2

(2)问绳能承受的最大拉力多大?

(3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?

 

 

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高楼发生火灾时,消防水枪喷口不能到达着火窗口等高处,消防员调整水枪出水角度,如图所示,使水流恰能水平射入着火窗口,水枪喷口与着火窗口高度差为,重力加速度为,不计空气阻力,由已知条件判断下列说法正确的是(   

A.可求出水枪喷口处出水的速度大小

B.可求出从水枪喷口到着火窗口前水柱的总体积

C.水柱在空中各处的粗细程度相同

D.水枪沿垂直于墙壁的方向由水平移动,且水枪喷口处出水的速度大小不变,无论怎样调整水枪喷水方向,水流都不能水平射入着火窗口

 

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如图所示,一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动。小环从最高点A滑到最低点B的过程中,小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是(  )

A.  B.  C.  D.

 

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如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在处固定质量为的小球,处固定质量为的小球,支架悬挂在点,可绕过点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动,开始时与地面相垂直。放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是(   

A.处小球到达最低点时速度为0

B.处小球机械能的减少量等于处小球机械能的增加量

C.处小球向左摆动所能达到的最高位置应高于处小球开始运动时的高度

D.当支架从左向右回摆时,处小球能回到起始高度

 

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一质量为m=2kg的小滑块,从半径R=1.25m1/4光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平。ab两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25mBC两点间的距离是8m,EC的竖直投影点。g10m/s2,求:

1)小滑块经过B点时,对B端的压力为多大?

2)当传送带静止时,滑块落地点离E点的水平距离是多少?

3)当ab两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出后落到地面上,要使落地点离E点的最远,求两轮转动的角速度最小是多少?落地点离E点的最远距离是多少?(计算结果可以保留根式)

 

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