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如图所示,一个半径为R=1.5m的金属圆环竖直固定放置,环上套有一个质量为m的小...

如图所示,一个半径为R=1.5m的金属圆环竖直固定放置,环上套有一个质量为m的小球,小球可在环上自由滑动,与环间的动摩擦因数为0.75.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.当小球向右滑动经过环的最高点时:(结果可用根号表示)

1)若此刻环对小球的摩擦力为零,求此刻小球的速率;

2)若此刻环对小球的摩擦力大小为0.3mg,求此刻环对小球的作用力大小;

3)若此刻环对小球的摩擦力大小为0.3mg,求此刻小球的速率。

 

(1);(2)0.5mg;(3)。 【解析】 (1)摩擦力,则环对小球的弹力N=0,对小球受力分析,根据牛顿第二定律有 解得小球速率;( (2)滑动摩擦力,将、代入 解得环对小球的弹力 由勾股定理,环对小球的作用力 (3)由第二小题可知,环对小球的弹力N=0.4mg当环对小球的弹力向上时,根据牛顿第二定律有 解得小球的速率m/s 当环对小球的弹力向下时,根据牛顿第二定律有 解得小球的速率m/s  
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考点分析:
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物体做圆周运动时,所需的向心力由运动情况决定,提供的向心力由受力情况决定。若某时刻,则物体能做圆周运动;若,物体将做离心运动;若,物体将做向心运动。现有一根长的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示。不计空气阻力,g,则:

(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应给小球多大的水平速度?

(2)小球以速度水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?

(3)小球以速度水平抛出的瞬间,若绳中有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间。

 

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一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角,一条长为L的细绳(其质量不计)一端固定在圆锥体的顶点处,另一端拴一个质量为m的小球(小球可以看成质点)。小球以速度v绕圆锥体的轴线做水平圆周运动,如图所示,当时,求细绳对小球的拉力。

 

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下列叙述中正确的是( 

A.离心运动是由于合力不足以提供向心力而引起的

B.离心运动的轨迹一定是直线

C.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的

D.汽车转弯时速度过大,会因离心运动造成交通事故

 

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如图所示,汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶,其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率)( 

A.a B.b

C.c D.d

 

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公路急转弯处通常是交通事故多发地带.某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处(    )

A.当路面结冰时,与未结冰时相比, v0的值变小

B.当路面结冰时,与未结冰时相比, v0的值不变

C.车速只要低于v0,车辆便会向内侧滑动

D.车速虽然高于v0,车辆便会向外侧滑动

 

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