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如图4-5-12所示,底座A上装有0.5 m长的直立杆,底座和杆的总质量为M=0.2 kg,杆上套有质量为0.05 kg的小环B,它与杆之间有摩擦.当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时,刚好能达到杆顶而没有脱离直立杆,取g=10 m/s2.

求:在环升起过程中,底座对水平面的压力为多大?

图4-5-12

解析:对环进行受力分析:环受重力及杆给环的摩擦力,由牛顿第二定律mgFfma

环刚好到杆顶,由运动学公式v2=2ax

可得a=16 m/s2 Ff=0.3 N

对底座进行受力分析,底座受重力Mg,水平面的支持力FN和环对杆向上的摩擦力Ff′,由牛顿第三定律FfFf′,由平衡条件

MgFNFf′,故FNMgFf′即FN=1.7 N,

又由牛顿第三定律,底座对水平面压力与底座受的支持力等大反向,故底座对水平面压力为1.7 N.

答案:1.7 N

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-6-12所示,水平放置的传送带以速度v=2 m/s向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带A端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若A端与B端相距6 m,求物体由AB的时间(g=10 m/s2)(  )

A.2 s                                             B.3.5 s

C.4 s                                             D.2.5 s

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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图4-1-12所示,下列说法正确的是                                                          (  ).

图4-1-12

A.质点的初速度为5 m/s

B.质点所受的合外力为3 N

C.质点初速度的方向与合外力方向垂直

D.2 s末质点速度大小为6 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学利用如图4-5-12所示的实验装置验证机械能守恒定律.该同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表:

计数点

1

2

3

4

5

6

7

h/m

0.124

0.194

0.279

0.380

0.497

0.630

0.777

v/(m·s1)

 

1.94

2.33

2.73

3.13

3.50

v2/(m2·s2)

 

3.76

5.43

7.45

9.80

12.3

请在图4-5-13坐标中,描点作出v2h图线;由图线可知,重锤下落的加速度g′=________ m/s2(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g=9.80 m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是____________________________________________.

图4-5-12

图4-5-13

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科目:高中物理 来源:2014届人教版高一物理匀变速直线运动速度与时间的关系单元测试 题型:选择题

AB是做匀变速直线运动的两个物体的速度图像,如图1-5-12所示.

(1)AB各做什么运动?求其加速度.

(2)两图像交点的意义.

(3)求1 s末AB的速度.

(4)求6 s末AB的速度.

【解析】:(1)A物体沿规定的正方向做匀加速直线运动,加速度大小a1==m/s2=1 m/s2,方向沿规定的正方向;B物体前4 s沿规定方向做匀减速直线运动,4 s后沿反方向做匀加速直线运动,加速度大小= m/s2=2 m/s2,方向与初速度方向相反.

(2)两图像交点表示在该时刻两物体速度相等.

(3)1 s末A物体的速度大小为3 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度大小为6 m/s,和初速度方向相同.

(4)6 s末A物体的速度大小为8 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度大小为4 m/s,和初速度方向相反.

 

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