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如图所示,竖直面内的倾角为=45°光滑斜面与半径R=0.4m的半圆形轨道在O处平...

如图所示,竖直面内的倾角为=45°光滑斜面与半径R=0.4m的半圆形轨道在O处平滑连接,一可看成质点的质量m=2.0kg小球从光滑斜面某处静止滑下,到达斜面底端后从O处进入半圆形轨道(该位置小球的能量不损失),最后到达最高点P处水平飞出.测得小球运动到O处对半圆形轨道的压力大小为200N.g取10m/s2.求:

(1)小球在O处的速度大小;

(2)小球应从离O处所在水平线多高处滑下;

(3)若小球恰能通过P点,小球从P点落至斜面上的时间.

 

(1)6m/s(2)1.8m(3)0.246s 【解析】 (1)根据牛顿第三定律,小球运动到O处时半圆形轨道对其支持力大小为200N,根据牛顿第二定律:,解得:vo=6m/s (2)小球在斜面上滑动时同样根据牛顿第二定律:,得. 小球在斜面上做初速度为零的匀加速运动,根据速度位移关系: 且H=,得H=1.8m (3)由于小球恰能通过P点,在最高点轨道对其压力为零,仅由重力提供向心力: ,vp=2m/s .小球从P点飞出后,做平抛运动, 根据几何关系: 得:t=  
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如图所示,将长为3L的轻杆穿过光滑水平转轴O,两端分别固定质量为2m的球A和质量为3m的球B AO的距离为L,现使杆在竖直平面内转动,当球B运动到最高点时,球B恰好对杆无作用力,两球均视为质点。则球B在最高点时(   )

A. B的速度大小为

B. A的速度大小为

C. 水平转轴对杆的作用力为5mg

D. A对杆的作用力大小为3mg

 

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如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,重力加速度为g,下列有关说法中正确的是

A.小球能够通过最高点时的最小速度为0

B.小球能够通过最高点时的最小速度为

C.如果小球在最高点时的速度大小为2,则此时小球对管道的外壁有作用力

D.如果小球在最低点时的速度大小为,则此时小球对管道外壁的作用力为6mg

 

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质量为m的小球,用长为l的线悬挂在O点,在O点正下方l/2处有一光滑的钉子O,把小球拉到与O在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示,将小球从静止释放,当球第一次通过最低点P时(    

A. 小球的角速度突然减小 B. 小球的向心加速度突然增大

C. 小球受到的向心力突然增大 D. 细线的拉力不变

 

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用长为L的细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动,如下图下列说法中正确的是( 

A.小球运动到最高点时,速率必须大于或等于

B.小球运动到最高点时,速率可以小于,最小速率为零

C.小球运动到最高点时,杆对球的作用力可能是拉力,也可能是支持力,也可能无作用力

D.小球运动到最低点时,杆对球的作用力一定是拉力

 

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水流星是一个经典的杂技表演项目,杂技演员将装水的杯子用细线系着在竖直平面内做圆周运动,杯子到最高点杯口向下时,水也不会从杯中流出,若杯子的质量为m,所装水的质量为M,杯子在最高点时水对杯底刚好无压力,重力加速度为g,则杯子运动到圆周的最高点时,杂技演员对绳子的拉力大小为(     

 

A. 0 B. mg C. Mg D. (M+m)g

 

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