小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如右图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小v
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,且绳的最大承受力不变,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
一平板车,质量M =100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h =1.25m。一质量m =50kg的滑块置于车的平板上,它到车板末端的距离b=1.00m,与车板间的动摩擦因数μ=0.20,如图所示,今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果滑块从车板上滑落,滑块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.00m。求滑块落地时,落地点到车尾的距离s(不计路面与平板车间以及轮轴的摩擦,g=10m/s2)
(15分)如图所示,一质量为m、电荷量为q的带正电的小球以水平初速度v0从离地高为h的地方做平抛运动,落地点为N,不计空气阻力,求:
(1)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,使小球沿水平方向做匀速直线运动,则场强E为多大?
(2)若在空间再加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场,小球的落地点仍为N,则磁感应强度B为多大?
如图所示,四分之一圆轨道OA与传送带相切相连,下方的CD水平轨道与他们在同一竖直面内。圆轨道OA的半径,传送带长,圆轨道OA光滑,AB与CD间的高度差为。一滑块从O点静止释放,当滑块经过B点时(无论传送带是否运动),静止在CD上的长为的木板(此时木板的末端在B点的正下方)在的水平恒力作用下启动,此时滑块落入木板中,已知滑块与传送带的摩擦因数,木板的质量,木板与CD间的摩擦因数为,取,求:
(1)如果传送带静止,求滑块到达B点的速度。
(2)如果传送带静止,求的取值范围。
(3)如果传送带可以以任意速度传动,取,试判断滑块还能否落在木板上。
如右图所示,在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升,先后被飞标刺破(认为飞标质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹),已知。则飞标刺破A气球时,飞标的速度大小为 ;A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差h m。
某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g。
① 假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?
② 若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?
③ 若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F = 0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?
如图所示,半径R=0.80m的光滑圆弧轨道竖直固定,过最低点的半径OC处于竖直位置,其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与C等高,下部有一小孔,距顶端h=1m,转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内,开始时小孔也在这一平面内的图示位置.现使一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但不反弹,在瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为0,沿切线方向的分速度不变.此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔.已知A、B到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角均为θ=30°,不计空气阻力,g取l0m/s2,求:
(1)小物块刚下落到B点时,在与B点碰撞前的瞬时速度的大小;
(2)小物块到达C点时受到轨道的支持力的大小;
(3)转筒轴线距C点的距离L;
(4)转筒转动的角速度ω.
(单选)竖直平面内有一个圆弧AB,OA为水平半径,现从圆心O处以不同的初速度水平抛出一系列质量相同的小球,这些小球都落到圆弧上,小球落到圆弧上时的动能( )
A.从A到B一直增大 | B.从A到B一直减小 |
C.从A到B先减小后增大 | D.从A到B先增大后减小 |
轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l.现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接.AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示.物块P与AB间的动摩擦因数 .用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后释放,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g.
①若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离;
②若P能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P得质量的取值范围.
如图所示,质量为M=1kg,长为L=2.7m的木板,其上表面光滑且距离水平地面的高度为h=0.2m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.当木板的速度v0=4m/s时对木板施加一个大小为3N的水平向左的恒力F,并同时将一个质量为m=1kg的小球轻放在木板上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),PB=,经过一段时间,小球从木板脱离后落到地面上.已知木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1,g取10m/s2.求:
(1)小球从放到木板上开始至落到地面所用的时间;
(2)小球落地瞬间木板的速度.
如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球。整个装置水平匀速向右运动,垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端口飞出,则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中( )
A.小球带正电荷 | B.小球做类平抛运动 |
C.洛仑兹力对小球做正功 | D.管壁的弹力对小球做正功 |
如图所示,小球 a 从倾角为θ = 60°的固定粗糙斜面顶端以速度 v 1沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球 b 在斜面底端正上方与 a 球等高处以速度 v 2 水平抛出,两球恰在斜面中点 P 相遇,则下列说法正确的是( )
A.v 1 : v 2 =" 2" : 1 |
B.v 1 : v 2 =" 1" : 1 |
C.若小球 b 以 2v 2水平抛出,则两小球仍能相遇 |
D.若小球 b 以 2v 2水平抛出,则 b 球落在斜面上时,a 球在 b球的下方 |
滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台水平飞离B点,地面上紧靠着平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示、斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为m,假设滑雪者由斜面底端进入平台前后速度大小不变。求:
(1)滑雪者离开B点时的速度大小;
(2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。
如图所示,在竖直平面的xoy坐标系内,一根长为l的不可伸长的细绳,一端固定在拉力传感器A上,另一端系一质量为m的小球.x轴上的P点固定一个表面光滑的小钉,P点与传感器A相距.现拉小球使细绳绷直并处在水平位置,然后由静止释放小球,当细绳碰到钉子后,小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动.已知重力加速度大小为g,求:
(1)若小球经过最低点时拉力传感器的示数为7mg,求此时小球的速度大小;
(2)传感器A与坐标原点O之间的距离;
(3)若小球经过最低点时绳子恰好断开,请确定小球经过y轴的位置.