如图所示,放置在竖直平面内的光滑杆AB,是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点.现将一小球套于其上,由静止开始从轨道A端滑下.已知重力加速度为g,当小球到达轨道B端时( )
A.小球的速率为 |
B.小球的速率为 |
C.小球在水平方向的速度大小为v0 |
D.小球在水平方向的速度大小为 |
(14分)如图所示,一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球,(可看作质点)从y轴上的A点以初速度 v0水平抛出,两长为L的平行金属板M,N倾斜放置且与水平方向间夹角为θ=370.(sin370 =0.6)
(1)若带电小球恰好能垂直于M板从其中心小孔B进入两板间,试求带电小球在y 轴上的抛出点A的坐标及小球抛出时的初速度v0;
(2)若该平行金属板M,N间有如图所示的匀强电场,且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足E=4mg/5q,试计算两平行金属板M,N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上。
在竖直平面内固定一轨道ABCO,AB段水平放置,长为4m,BCO段弯曲且光滑,轨道在D点的曲率半径为1.5m; -质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上,圆环与轨道AB段间的动摩擦因数为0.5.建立如图所示的直角坐标系,圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下,从A(-7m,2m)点由静止开始运动,到达原点D时撤去恒力F,水平飞出后经过D (6m,3m)点。重力加速度g取lOm/s2,不计空气阻力,求:
(1)圆环到达D点时对轨道的压力;
(2)恒力F的大小;
(3)圆环在AB段运动的时间.
如图所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,另一端系有质量为m的小球,现将小球拉到A点,(保持绳绷直且水平)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点,地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知O点离地高度为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力影响,求
(1)轻绳所受的最大拉力大小
(2)调节绳子的长短,当地面上DC两点间的距离s取最大值时,此时绳的长度为多大
某游戏装置放在竖直平面内,如图所示,装置由粗糙抛物线形轨道AB和光滑的圆弧轨道BCD构成,控制弹射器可将穿在轨道上的小球以不同的水平初速度由A点射入,最后小球将由圆轨道的最高点D水平抛出,落入卡槽中得分,圆弧半径为R,O′为圆弧的圆心,C为圆弧轨道最低点,抛物线轨道上A点在坐标轴的原点O上,轨道与圆弧相切于B点,抛物线轨道方程为y=ax2(0<a<),∠BO′C=θ,x轴恰好将半径O′D分成相等的两半,交点为P,x轴与圆弧交于Q点,则:
(1)将小球以某一初速度水平由A点射入轨道,小球沿轨道运动到与A等高处Q,速度减为0,试求小球运动到B点的速度;
(2)由(1)得到的B点的速度,能否求出小球在A点射入的速度,如果能请求出v0,不能,请说明理由(3)试求在多次弹射小球的过程中,机械能损失最小的一次,小球在最高点D对轨道的作用力与最低点C对轨道的作用力的比值.
如图所示,已知塔高H=45m,在与塔底部水平距离为x处有一电子抛靶装置,圆形靶可被竖直向上抛出,初速度为υ1,且大小可以调节.当该人看见靶被抛出时立即射击,子弹以υ2=100m/s的速度水平飞出.不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大小(g取10 m/s2)。
(1)若x=200m,υ1=20m/s时,试通过计算说明靶能否被击中?
(2)当x的取值在什么范围时,无论υ1多大,靶都不能被击中?
如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出,如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看做质点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2) 求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
(2)物体B抛出时的初速度v2;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h.
如图所示,倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中,在斜面上某点以初速度为v0水平抛出一个质量为m的带正电小球,小球在电场中受到的电场力与小球所受的重力相等。设斜面足够长,地球表面重力加速度为g,不计空气的阻力,求:
(1)小球落到斜面所需时间t;
(2)小球从水平抛出至落到斜面的过程中电势能的变化量ΔE。
如图所示,小球从A点以固定的初速度v0水平抛出,空气阻力不计,A点右下方有一带挡板的轮子,轮子与小球运动轨迹在同一竖直面内。轮子的半径为R,抛出点A比轮轴高h,挡板的初位置在与轮轴等高的B点,调整轮轴O的位置,使平抛轨迹与轮缘相切于C,OC与OB间夹角为θ角。求:
(l)小球抛出的初速度v0大小为多少;
(2)小球抛出的瞬间轮子开始顺时针匀速转动,若不计挡板大小,要使小球打在挡板上,轮子转动的角速度为多少?
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方放存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)电场强度E的大小和方向;(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h。
如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图.传送带长l=20 m,倾角θ=37°,麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径R相等,传送带不打滑,主动轮顶端与货车底板间的高度差为h=1.8 m,传送带匀速运动的速度为v=2 m/s.现在传送带底端(传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点),其质量为100 kg,麻袋包最终与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.如果麻袋包到达主动轮的最高点时,恰好水平抛出并落在车厢底板中心,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)主动轮的半径R;
(2)主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x
(3)麻袋包在传送带上运动的时间t;
如图,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点。已知h=2m,,s=,取重力加速度大小。
(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;
(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小。
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B点做平抛运动(g取10/s2),求:
①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
③如果在BCD轨道上放置一个倾角=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
宇航员站在一星球表面上的h高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L;若抛出时的初速度增大两倍,则抛出点与落地点之间的距离变为L . 已知两落地点在同一水平面上.求该星球表面的重力加速度.
如图所示,半径R=0.6m的光滑圆弧轨道BCD与足够长的粗糙轨道DE在D处平滑连接,O为圆弧轨道BCD的圆心,C点为圆弧轨道的最低点,半径OB、OD与OC的夹角分别为53°和37°。将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从B点左侧高为h=0.8m处的A点水平抛出,恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道DE间的动摩擦因数=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°="0." 6,cos37°=0.8。求:
(1)物体水平抛出时的初速度大小v0;
(2)物体在轨道DE上运动的路程s。