(16分)如圖所示,半徑為、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接,兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點上,A、 B兩點相距為l,當兩輕繩伸直后,A、B兩點到球心的距離均為l。當豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達到穩(wěn)定時(細繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi))。求:
(1)豎直桿角速度ω為多大時,小球恰離開豎直桿?
(2)輕繩a的張力Fa與豎直桿轉(zhuǎn)動的角速度ω之間的關(guān)系。
(1)
(2) ①時,②時, ③時,
解析試題分析:(1)小球恰好離開豎直桿時,小球與豎直桿間的作用力為零,此時輕繩a與豎直桿間的夾角為α,由題意可知 (1分)
沿半徑: (1分) 垂直半徑: (1分)
聯(lián)立解得 (1分)
(2)由(1)可知時, (2分)
若角速度再增大,小球?qū)㈦x開豎直桿,在輕繩b恰好伸直前,設輕繩與豎直桿的夾角為β,此時小球做圓周運動的半徑為 (1分) 沿半徑: (1分) 垂直半徑: (1分)
聯(lián)立解得 (1分)
當輕繩恰好伸直時,,此時 (1分)
故有,此時 (1分)
若角速度再增大,輕繩b拉直后,小球做圓周運動的半徑為 (1分)
沿半徑: (1分)
垂直半徑: (1分)
聯(lián)立解得,此時 (1分)
考點:本題考查圓周運動中向心力公式的應用,關(guān)鍵在于分析出轉(zhuǎn)速增大過程中的臨界狀態(tài)并確定向心力的來源,再結(jié)合向心力公式求解.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一帶電小球質(zhì)量為m,以初速度v0沿與水平方向成45º角斜向上進入一個足夠大的勻強電場中,勻強電場的方向水平向左,電場強度為E,已知重力加速度為g,要使小球在電場中做直線運動.問:
(1)小球應帶何種電荷? 電荷量是多少?
(2)在入射方向上小球的最大位移是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,質(zhì)量M=400g的劈形木塊B上疊放一木塊A,A的質(zhì)量為m=200g。A、B一起放在斜面上,斜面傾角θ=37°,B的上表面呈水平,B與斜面之間及B與A之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2。當B受到一個F=5.76N的沿斜面向上的作用力時,A相對B靜止,并一起沿斜面向上運動。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
求:(1)B的加速度大小;
(2)A受到的摩擦力及A對B的壓力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(17分)如圖所示,真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強電場,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運動;當撤去磁場并保留電場,粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點飛離該區(qū)域。已知,忽略粒子的重力。求:
(1)帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值;
(2)若撤去電場保留磁場,粒子離開矩形區(qū)域時的位置。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(11分)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長),對物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時間t1=1s時撤去拉力,物體運動的部分v—t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,試求:
(1)拉力F的大小和斜面的動摩擦因數(shù);
(2)求拉力F對物體所做的功
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上,每塊木板的長度L=0.5m,質(zhì)量m=0.6kg。一質(zhì)量M=1kg的小物塊以=3m/s水平速度從第一塊長木板的最左端滑入。已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù),長木板與地面間的動摩擦因數(shù),設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。重力加速度g取。求:
(1)小物塊滑至第四塊長木板時,物塊與第四塊長木板的加速度分別為多大?
(2)物塊在整個運動過程中相對出發(fā)點滑行的最大距離?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分) 如圖所示,ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道,圓弧半徑為.A點與圓心O等高,B、C點處于豎直直徑的兩端.PA是一段絕緣的豎直圓管,兩者在A點平滑連接,整個裝置處于方向水平向右的勻強電場中.一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管內(nèi)與C點等高處由靜止釋放,一段時間后小球離開圓管進入圓弧軌道運動.已知勻強電場的電場強度(為重力加速度),小球運動過程中的電荷量保持不變,忽略圓管和軌道的摩擦阻力.求:
(1)小球到達B點時速度的大小;
(2)小球到達B點時對圓弧軌道的壓力;
(3)小球在圓弧軌道運動過程中速度最大為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,AB是豎直光滑的1/ 4圓軌道,下端B點與水平傳送帶左端相切,傳送帶向右勻速運動。甲和乙是可視為質(zhì)點的相同小物塊,質(zhì)量均為0.2kg,在圓軌道的下端B點放置小物塊甲,將小物塊乙從圓軌道的A端由靜止釋放,甲和乙碰撞后粘合在一起,它們在傳送帶上運動的v-t圖像如圖所示。g=10m/s2,求:
(1)甲乙結(jié)合體與傳送帶間的動摩擦因素
(2)圓軌道的半徑
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