精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示,小球P用长L=1m的细绳系着,在水平面内绕O点做匀速圆周运动,其角速度ω=2πrad/s,另一个球Q质量为m=1kg,在高出水平面h=0.8m的水平槽上,槽与绳平行,槽光滑,槽口A点在O点正上方,当小球Q受到水平恒力F作用时(球Q初速为0),小球P运动到槽的下方.球Q运动到A点,力F自然取消.

要使两小球相碰,恒力F应满足怎样的条件________________________;

Q在槽上滑行的最小距离为________________________(g取)

答案:略
解析:

恒力F应满足k=0123,……;Q初位置离槽口最小0.125m

Q先在光滑槽上做匀加速直线运动,然后做平抛运动

运动总时间为

是平抛运动的初速度,要与P相碰,Q平抛运动的水平分位移为x=L

由平抛运动规律公式

② 

根据牛顿第二定律

P球要与Q相碰,必须在时间内恰好运动到Q球的落点位置,则

注意圆周运动的周期性

⑤  (k=0123,……)

由上述方程可得:

  (k=0123,……)

Q球匀加速运动过程中,根据动能定理得

k=0123,……

k=0时,s有最小值 


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动


(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的斜槽轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度v0总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端A、B射出,实验观察到的现象应是
两球在水平面上碰撞
两球在水平面上碰撞
.若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

(3)丙同学采用频闪摄影法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格代表的实际边长为L=2.5cm.由图可求得拍摄时每间隔时间T=
0.05
0.05
s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为
1.0
1.0
m/s(取g=10m/s2).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

A.选修3-3
(1)有以下说法:其中正确的是
AEF
AEF

A.“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B.理想气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比
C.气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大
D.物理性质各向同性的一定是非晶体
E.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强也增大
G.让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动,小球的运动是可逆过程
(2)如图甲所示,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m,现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2,且空气柱的高度增加了△l,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为p0,问此过程中被封闭气体的内能变化了多少?请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象(包括在图象上标出过程的方向).
(3)一只气球内气体的体积为2L,密度为3kg/m3,平均摩尔质量为15g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算这个气球内气体的分子个数.
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是
BD
BD

A.交通警通过发射超声波测量车速,利用了波的干涉原理
B.电磁波的频率越高,它所能携带的信息量就越大,所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C.单缝衍射中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象也越明显
D.地面上测得静止的直杆长为L,则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
(2)如图所示,一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8cm.从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0.2s,则小球的振动周期为
0.8
0.8
s,振动方程的表达式为x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm;
(3)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P此时刻沿-y运动,经过0.1s第一次到达平衡位置,波速为5m/s,那么:
①该波沿
-x
-x
(选填“+x”或“-x”)方向传播;
②图中Q点(坐标为x=7.5m的点)的振动方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm;
③P点的横坐标为x=
2.5
2.5
m.
C.选修3-5
(1)下列说法中正确的是
BC
BC

A.X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
B.一群处于n=3能级激发态的氢原子,自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C.放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
D.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短
(2)下列叙述中不符合物理学史的是
BCD
BCD

A.麦克斯韦提出了光的电磁说
B.爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C.汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Pa)和镭(Ra)
(3)两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对.推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3m/s,方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一个人用一根长L=1m,只能承受T=46N拉力的绳子,拴着一个质量为m=1kg的小球,在竖直面内做逆时针方向的圆周运动,已知圆心O离地的距离H=6m,g=10m/s2
(1)此人在小球到达最低点时必须用多大的角速度转动小球方能使绳子被拉断?
(2)若地面上P点停有一只视为质点的乌龟,P点与O点的水平距离为7米,问绳子拉断后,小球第一次着地是否会击中乌龟?如没击中,则小球第一次着地点距乌龟多远?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:022

如图所示,小球P用长L=1m的细绳系着,在水平面内绕O点做匀速圆周运动,其角速度ω=2πrad/s,另一个球Q质量为m=1kg,在高出水平面h=0.8m的水平槽上,槽与绳平行,槽光滑,槽口A点在O点正上方,当小球Q受到水平恒力F作用时(球Q初速为0),小球P运动到槽的下方.球Q运动到A点,力F自然取消.

要使两小球相碰,恒力F应满足怎样的条件________________________;

Q在槽上滑行的最小距离为________________________(g取)

查看答案和解析>>

同步练习册答案