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(8分) 如图所示,长度为L的细绳上端固定在天花板上O点,下端拴着质量为m的小球。当把细绳拉直时,细绳与竖直线的夹角为θ=60°,此时小球静止于光滑的水平面上。

(1)当球以角速度做圆锥摆运动时,水平面受到的压力N是多大?
(2)当球以角速度做圆锥摆运动时,细绳的张力T为多大?
(1)                (2)

试题分析:设小球做圆锥摆运动的角速度为时,小球对光滑水平面的压力恰好为零,此时球受重力mg和绳的拉力T0,应用正交分解法则列出方程:
  ①
   ②
由以上二式解得: ③
(1)∵,所以小球受重力mg,绳的拉力T和水平面的支持力N,应用正交分解法列方程:   ④
   ⑤
解得:
(2)∵,小球离开水平面做圆锥摆运动,设细绳与竖直线的夹角为,由于球已离开水平面,所以球对水平面的压力。小球受重力mg和细绳的拉力,应用正交分解法列方程:
 ⑥
  ⑦
解得:
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,在动摩擦因素μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度,并在表格中记录了部分测量数据。求:(g取10m/s2
t/s
0.0
0.2
0.4

2.2
2.4
2.6

v/m?s-1
0.0
0.4
0.8

3.0
2.0
1.0


(1)恒力F 的大小;
(2)在答题纸的坐标上标出记录的数据点,并作v-t图;
(3)若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度v0,恰能使物体运动到C点,求此初速度v0的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N。电梯由静止开始做匀变速运动,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N,重力加速度g取10m/s²,关于电梯的运动,以下说法正确的是
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s2
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s2
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s2
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图10所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,线能承受的最大拉力是9mg,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的一点,且AE=0.5l,过E作水平线EF,在EF上钉铁钉D,现将小球拉直水平,然后由静止释放,小球在运动过程中,不计细线与钉子碰撞时的能量损失,不考虑小球与细线间的碰撞.

(1)若钉铁钉位置在E点,求细线与钉子碰撞前后瞬间,细线的拉力分别是多少?
(2)若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动,求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平放置的传送带以v =" 2" m/s的速度向右运行,现将一质量为m =" 1" kg的小物体轻轻地放在传送带的左端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,左端与右端相距4m,则小物体从左端运动到右端所需时间及此过程中由于摩擦产生的热量分别为(g10m/s2
A.2s 2JB.2s 8J C.2.5s 2JD.2.5s 8J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列有关运动的说法正确的是:(      )
A.图甲中撤掉挡板A的瞬间,小球的加速度竖直向下
B.图乙中固定在竖直面内的圆环内径r=1.6m,小球沿内圆表面过最高点速度可以为2m/s
C.图丙中皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度
D.图丁中用铁锤水平打击弹簧片后,B球比A球先着地

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如下图所示,让小球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑竖直圆弧轨道,当小球进入圆轨道立即关闭A孔,小球恰好能做圆周运动。已知摆线长L=2m,,小球质量为m=0.5kg,D点与小孔A的水平距离s=2m,g取10m/s2。求:

(1)小球摆到最低点时的速度以及小球在最低点时对绳子的拉力
(2)小球运动到光滑竖直圆弧轨道最高点时的速度
(3)求粗糙水平面动摩擦因数μ。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,可视为质点的小木块A质量m=1kg,原来静止于滑板的左端,滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2。当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后,撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x=5cm。g取10m/s2,求:

(1)水平恒力F的作用时间t;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)整个运动过程中系统产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图像,试根据图像求:(g取10m/s2

(1)t=1.3s时运动员的加速度和所受阻力的大小;
(2)估算前14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.

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