如图所示,一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点,绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球,已知绳能承受的最大拉力为12.5N,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大,绳断裂后,小球将平抛后掉在地上。(g=10m/s2)(1)绳刚断裂时小球的角速度为多大?(2)若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.6m,则小球经多长时间落地。(3)在第(2)问中小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少?
(12分)(2010·连云港模拟)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动.求: 图9(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度.
(11分)一组数据显示:世界煤炭的储量还能烧200多年,我国煤炭的储量还能烧70多年;世界天然气的储量还能用50多年,我国天然气的储量还能用20年;世界石油的储量还能用40多年,我国现有的石油储量用不到20年.因此,新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题.风能作为一种清洁能源,对环境的破坏小,可再生,将成为人类未来大规模应用的能源之一.假设某地区的平均风速是6.0 m/s,已知空气密度是1.2 kg/m3,此地有一风车,它的车叶转动时可以形成半径为20 m的圆面,假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能.问:(1)在圆面内,每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少?(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少?
.(14分)(2010·淮安模拟)如图所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度.(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系.(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离 A点的水平距离是多少? 图10
(12分)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求: 图9(1)弹簧开始时的弹性势能;(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;(3)物体离开C点后落回水平面时的动能.
(11分)如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角为θ=30°, 另一边与水平地面垂直,顶端有一个定滑轮,跨过定滑轮的细线 两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m.开始时,将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不计.当A沿斜面下滑距离x后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.(设B不会与定滑轮相碰)