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(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。
(1)  (2)  (3)

试题分析:(1)对CD段应用动能定理,得
代入数据解得:m/s
在最低点有:
解得:
由作用力与反作用力的关系可知:小球在最低点对绳子的拉力为什10N。
(2)小球运动到光滑竖直圆弧轨道最高点时,,得
由动能定理得:
代入数据解得:小球在A点时的速度为
(3)对DA段应用动能定理,有,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:单选题

如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到地面的阻力恒定,则 (   )
A.物体从A到O先加速后减速
B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
C.物体运动到O点时所受合力为0
D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=450。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a="1.5" m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=140。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,则空气阻力大小为___   ___N,水箱中水的质量M约为_______kg。(sin140=0.242;cos140=0.970)(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(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?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,由电阻不计的金属杆ab、cd构成的“V”字形对称光滑轨道,在轨道底部由一小段光滑圆弧连接(其长度可忽略不计),bd间接有一定值电阻R,一根电阻不计的导体棒在t=0时刻从ac端由静止开始下滑,整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场。在导体棒第一次到达轨道右侧最高点的过程中,导体棒始终处于水平状态,现用v表示导体棒速度的大小,则在下列四个v-t图像中,可能正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

粗糙水平面上放有P、Q两个木块,它们的质量依次为m1、m2,与水平面的动摩擦因数依次为μ1、μ2。分别对它们施加水平拉力F,它们的加速度a随拉力F变化的规律如图所示。下列判断正确的是
A.m1>m2,μ12B.m1>m2,μ12
C.m1<m2,μ12D.m1<m2,μ12

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于

A.0           B.kx
C.()kx   D.()kx

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小物块从光滑的倾斜轨道上的P点自由滑下,到达底端后滑上一水平传送带(轨道底端与传送带表面相齐平)。当传送带静止时,小物块通过传送带后水平飞出落到地面上,物块与皮带因摩擦产生的热量为Q。当皮带轮按逆时针方向匀速转动时,则小物块从P点自由滑下后
A.有可能滑不到传送带右端
B.能通过传送带,但落点会变得近一些
C.能通过传送带,但摩擦产生的热量大于Q
D.能通过传送带,但物体克服摩擦力做的功大于Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平,轨道最低点为O,已知圆弧对应圆心角θ=106°,圆弧半径R=1.0m,A点距水平面的高度h=0.8m,小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动,经过 0.8s小物块经过D点,已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=.(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
 
(1)小物块离开A点时的水平速度大小;
(2)小物块经过O点时,轨道对它的支持力大小;
(3)斜面上C、D间的距离.

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