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【题目】如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。当小球经过最高点时,杆对球产生向下的拉力,拉力大小等于球的重力。

求:(1)小球到达最高时速度的大小。

2)当小球经过最低点时速度为,杆对球的作用力的大小。

【答案】(1) (2)7mg

【解析】

根据小球做圆运动的条件,合外力等于向心力,根据向心力公式求解;在最低点对小球进行受力分析,合力提供向心力,列出向心力公式即可求解竖直方向圆周运动在最高点和最低点由合力提供向心力,注意杆子可以提供向上的力,也可以提供向下的力

解:(1)小球A在最高点时,对球做受力分析,如图所示

重力mg;拉力F=mg

根据小球做圆周运动的条件,合外力等于向心力,即

F=mg

①②两式 可得

(2)小球A在最低点时,对球做受力分析,如图所示:

重力mg、拉力F,设向上为正,根据小球做圆周运动的条件,合外力等于向心力

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点,另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点),初始时小球静止在电场中的a点,此时细绳拉力为2mgg为重力加速度。

(1)求电场强度Ea、O两点的电势差U

(2)若小球在a点获得一水平初速度使其在竖直面内做圆周运动,求小球运动到b点时细绳拉力F的大小

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【题目】(I)“嫦娥二号探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上方格的实际边长为,闪光周期为,据此可以得出______.

A.月球上的重力加速度为

B.小球平抛的初速度为

C.照片上点一定是平抛的起始位置

D.小球运动到点时速度大小为

(II)在研究平抛运动的实验中,某同学只在竖直板面上记下了重垂线的方向,但忘了记下平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图所示,现在曲线上取两点量出它们到轴的距离, , ,以及的竖直距离,用这些数据可以求得小球平抛时初速度为_______.

A. B. C. D.

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【题目】20151226日,南昌市地铁1号线正式载客运营,若地铁开通后,一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速行驶10s速度达到54km/h,再匀速行驶100s,接着匀减速行驶12s到达乙站停止。已知列车在运行过程中所受的阻力大小恒为1×105N,列车在减速过程中发动机停止工作,下列判断正确的是

A. 甲、乙两站间的距离为1665m

B. 列车匀速行驶过程中阻力所做的功为1.5×108J

C. 列车的质量为8×104kg

D. 列车在匀加速行驶阶段牵引力的平均功率为3.3×108W

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【题目】如图所示,长度为L1=3m的绝缘水平传送带以v0=4m/s速度顺时针转动,将质量m=0.1kg、带电量q=1×10-7C的滑块(视为质点)P轻放在传送带的A端,P通过传送带后滑上绝缘水平面,水平面上有相距L2=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场E传送带右端B到电场左端C间的水平面光滑,其余水平面是粗糙的,滑块与传送带、其余水平面间的动摩擦因数都为μ=0.4(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。(g10m/s2

(1)求滑块从A端运功到B端的时间;

(2)如果滑块不会离开电场区域,电场强度E的取值范围多大;

(3)如果滑块能离开电场区域,求出电场力对滑块所做的功W与电场力F的关系式。

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【题目】如图所示,内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上,其质量为M。有一质量为m的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A开始向左运动,小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道,在此过程中,铁块始终保持静止,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(  )

A. 地面受到的压力一定大于Mg

B. 小球到达B点时与铁块间可能无作用力

C. 经过最低点A时小球处于失重状态

D. 小球在圆轨道左侧运动的过程中,地面受到的摩擦力方向可能向右

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【题目】摩擦传动时传动装置中的一个重要模型,如图所示,甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动,其中分别为两轮盘的轴心,已知,且在正常工作时两轮盘不打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块AB,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等,两滑块到轴心的距离分别为,且。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动,且转速逐渐增大,则下列叙述正确的是

A滑块相对轮盘开始滑动前,AB的角速度大小之比为

B滑块相对轮盘开始滑动前,AB的向心加速度大小之比为

C转速增大后最终滑块A先发生相对滑动

D转速增大后最终滑块B先发生相对滑动

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【题目】如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面内半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为m的小球,带正电荷量为,要使小球能安全通过圆轨道,O点的初速度应为多大?

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【题目】如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞,甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g10m/s2.(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程中甲不带电,乙电荷无转移)求:

1乙在轨道上的首次落点到B点的距离;

2)碰撞前甲球的速度.

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