如圖所示為一根豎直懸掛的不可伸長(zhǎng)的輕繩,下端拴一小物塊A,上端固定在C點(diǎn)且與一能測(cè)量繩的拉力的測(cè)力傳感器相連.已知有一質(zhì)量為m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內(nèi)(未穿透),接著兩者一起繞C點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在各種阻力都可忽略的條件下測(cè)力傳感器測(cè)得繩的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2所示.已知子彈射入的時(shí)間極短,且圖2中t=0為A、B開始以相同速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻,求(1)子彈和物塊一起做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T(2)繩子的長(zhǎng)度L(3)子彈和物塊一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E
(1)T=2t (2)(3)
(1)由圖2可看出,A、B一起做周期性運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的周期:T=2t ……1分
(2)設(shè)子彈小球總質(zhì)量為m,最高點(diǎn)速度為,據(jù)圖2知,在最高點(diǎn)拉力為零,則:……1分
設(shè)最低點(diǎn)速度為,最低點(diǎn)到最高點(diǎn),動(dòng)能定理,,……1分
最低點(diǎn):,得,即……1分
射入A的過程,水平方向動(dòng)量守恒,……1分
得,!1分
(3)設(shè)最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn),則!1分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

甲、乙兩名溜冰運(yùn)動(dòng)員,M=80kg,M=40kg,面對(duì)面拉著彈簧秤做圓周運(yùn)動(dòng)的溜冰表演,如圖所示,兩人相距0.9m,彈簧秤的示數(shù)為9.2N,下列判斷中正確的是(  )
A.兩人的線速度相同,約為40m/s
B.兩人的角速度相同,為6rad/s
C.兩人的運(yùn)動(dòng)半徑相同,都是0.45m
D.兩人的運(yùn)動(dòng)半徑不同,甲為0.3m,乙為0.6m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,小球沿光滑的水平面沖上一光滑的半圓形軌道,軌道半徑為R,小球在軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力等于小球的重力,問:
(1)小球在最高點(diǎn)的速度為多大?
(2)小球落地時(shí),距最高的水平位移是多少?
(3)小球落地時(shí)速度為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一光滑水平地面上靜止放著質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓弧軌道,質(zhì)量也為m小球從軌道最左端的A點(diǎn)由靜止滑下(AC為水平直徑),重力加速度為g,下列正確的是(     )
A.小球不可能滑到圓弧軌道右端最高端c
B.小球通過最低點(diǎn)時(shí)速度
C.小球向右運(yùn)動(dòng)中軌道先向左加速運(yùn)動(dòng),后向右加速運(yùn)動(dòng)
D.軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng),離原先靜止位置最大距離為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是
A.質(zhì)點(diǎn)的向心力不變B.質(zhì)點(diǎn)的線速度不變
C.質(zhì)點(diǎn)的角速度不變D.質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速在不斷改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示.光滑桿偏離豎直方向的夾角為a,桿以O(shè)為支點(diǎn)繞豎直桿旋轉(zhuǎn),質(zhì)量為m的小球套在桿上可沿桿滑動(dòng),當(dāng)桿角速度為ω1時(shí),小球旋轉(zhuǎn)平面在A處,當(dāng)桿角速度為ω2時(shí),小球旋轉(zhuǎn)平面在B處,設(shè)桿對(duì)球的支持力在A、B處分別為FN1、FN2,則    (    )

A.FN1>FN2                           B. FN1=FN2
C.ω12                          D.ω12

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

長(zhǎng)度為L(zhǎng) =0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿OA,A端有一質(zhì)量為m=2.0kg的小球,如圖所示,小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)各種摩擦,小球在最低點(diǎn)時(shí)的速率是6.0m/s,g取10m/s2,則小球最高點(diǎn)時(shí)細(xì)桿OA受到(   )
A.64N的拉力B.64 N的壓力
C.44N的拉力D.144 N的拉力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)某星球表面,宇航員做了如下實(shí)驗(yàn),如圖甲所示,一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成,AD與DCE相切于D點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn),將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑,用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力N,改變H的大小,可測(cè)出相應(yīng)的N的大小,NH的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示(PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)),QI反向延長(zhǎng)交縱軸于F點(diǎn)(0,11N),求:

(1)軌道的半徑;
(2)物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(3)若已知小物塊的質(zhì)量為2.5Kg,星球半徑4000km則在該星球上發(fā)射一顆人造衛(wèi)星的最小速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一質(zhì)量為10kg物體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng),10s內(nèi)沿半徑為20m的圓周運(yùn)動(dòng)了100m,求:
(1)該物體運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度和周期;
(2)該物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受的向心力。

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