【題目】a所示是某型號蛙式打夯機的實物圖,其中A是夯頭,B是支架。在支架的上方有一個轉(zhuǎn)動軸O,轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)金屬塊C固連在一起,轉(zhuǎn)軸O通過動力裝置(電動機及皮帶、皮帶輪等)的作用帶動C在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。打夯機工作過程中周期性地將夯頭(連同支架)抬高到一定高度然后落下,把地面夯實。我們把實物圖的右邊部分簡化為如圖b所示的物理模型:底座A與支架固連在一起,支架的上方有一轉(zhuǎn)軸O,軸上固定著一根硬桿,桿的另一端固定一個重球C,C的轉(zhuǎn)動半徑為r。為了簡化,設(shè)A的質(zhì)量(包括支架)為M, C的質(zhì)量為m, 其余各部件的質(zhì)量都忽略不計。已知重球轉(zhuǎn)動半徑與豎直方向的夾角為θ時,夯頭A開始離開地面。

1)求夯頭A離地時刻重球C的速率。

2)忽略打夯機其他部分的牽連和影響,僅以圖b所示的模型計算,從離地時刻算起,經(jīng)過多長時間,A、C組成的系統(tǒng)的質(zhì)心上升到最高點?

【答案】(1)(2)

【解析】

1)設(shè)夯頭A離地時刻重球C的速率為v,如圖所示。把球的重力正交分解為沿半徑方向及沿切線方向的兩個分力,其中

F1=mgcosθ

C所需的向心力由F1及桿的拉力T共同提供,即

此時夯頭及支架對地面的壓力剛好減為零,即滿足

Tcosθ=Mg

解①②③三式,得

2A離地后,圖2所示的模型所組成的系統(tǒng)豎直方向只受重力作用,設(shè)到達(dá)最高點所用的時間為t,應(yīng)用動量定理,

M+mgt=mv sinθ

解④⑤兩式,得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017年春晚,摩托車特技表演引爆上海分會場的氣氛,稱為史上最驚險刺激的八人環(huán)球飛車表演。在舞臺中固定一個直徑為6.5m的圓形鐵籠,八輛摩托車始終以70km/h的速度在鐵籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)追逐,旋轉(zhuǎn)軌道有時水平,有時豎直,有時傾斜,非常震撼。關(guān)于摩托車的旋轉(zhuǎn)運動,下列說法正確的是

A. 摩托車在鐵籠的最低點時,對鐵籠的壓力最大

B. 摩托車駕駛員始終處于失重狀態(tài)

C. 摩托車始終機械能守恒

D. 摩托車的速度小于70km/h,就會脫離鐵籠

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量m=10kgM=20kg的兩物塊,疊放在光滑水平面上,其中物塊m通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連,初始時刻,彈簧處于原長狀態(tài),彈簧的勁度系數(shù)k=250N/m.現(xiàn)用水平力F作用在物塊M上,使其緩慢地向墻壁移動,當(dāng)移動40cm時,兩物塊間開始相對滑動,在相對滑動前的過程中,下列說法中正確的是

A.M受到的摩擦力保持不變

B.物塊m受到的摩擦力對物塊m不做功

C.推力做的功等于彈簧增加的彈性勢能

D.開始相對滑動時,推力F的大小等于200N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】霍爾傳感器是利用半導(dǎo)體霍爾元件的霍爾效應(yīng)實現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器,廣泛應(yīng)用于各種非電量測量、自動控制、計算機裝置和現(xiàn)代軍事技術(shù)等各個領(lǐng)域;魻栃(yīng)是美國物理學(xué)家霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的,其原理簡述如下:

取圖所示的厚度為d的矩形半導(dǎo)體薄片,沿長度方向加以電場,使其有電流I流過,該電流由帶電的載流子(電子和空穴)在沿電場方向漂移(即定向移動)所形成。為討論問題方便起見,現(xiàn)不妨設(shè)載流子主要為電子,當(dāng)存在垂直于薄片向上方向有磁場B時,載流子(電子)將受到洛倫茲力,結(jié)果使其運動產(chǎn)生側(cè)向分量,矩形薄片的兩個側(cè)面上產(chǎn)生電荷積累,形成了垂直于電流方向的霍爾電場,從而對外界呈現(xiàn)一個霍爾電動勢EH。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡后,霍爾電場對載流子施加的靜電力抵消了載流子所受的洛倫茲力,使載流子仍然沿原外加電場方向漂移。霍爾電動勢與電流I、磁場B及半導(dǎo)體材料的參數(shù)有關(guān)。

請根據(jù)以上模型求出霍爾電動勢的表達(dá)式。設(shè)單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目為n,載流子帶電荷量q。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中1、23、4、56為連接點的標(biāo)號.在開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮現(xiàn)用電表檢查電路故障,需要檢測的有:電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點.

(1)為了檢測小燈泡及3根導(dǎo)線,在連接點1、2已接好的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋。在連接點1、2同時斷開的情況下,應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋。

(2)在開關(guān)閉合情況下,若測得56兩點間的電壓接近電源的電動勢,則表明______________可能有故障。

(3)小燈泡拆離電路,寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于分子動理論,下列說法正確的是( 。

A.玻璃破碎后不能再拼接在一起,是因為分子間存在斥力

B.兩塊純凈的鉛壓緊后會在一起,說明分子間有吸引力

C.已知二氧化碳的密度和阿伏伽德羅常數(shù),可以求出二氧化碳的摩爾質(zhì)量

D.顯微鏡下觀察到墨水中的小顆粒在不停地做無規(guī)則運動,這是分子的運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于原子核內(nèi)部的信息,最早來自天然放射現(xiàn)象。比如釷核()就具有放射性,它能放出一個β粒子而變?yōu)殓h核()下列說法正確的是( 。

A.β衰變中的電子來自于原子核內(nèi)的中子

B.釷核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒

C.若釷核的質(zhì)量為m,則衰變過程中釋放的能量為mc2

D.衰變過程中,β粒子和鏷核的動量變化量相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,截面為四分之三圓的玻璃柱,圓弧ABC面鍍銀,圓弧的半徑為cm.一細(xì)光束垂直OA并從OA的中點D射入玻璃柱,玻璃柱對該光的折射率為,光在真空中的傳播速度c3×108m/s.求:

1)光從玻璃柱中射出時的折射角:

2)光在玻璃柱中傳播的時間(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】地面上有一半徑為R、深度為h的圓筒形豎井.如圖所示,一小球在地面上以水平速度v沿著與井口半徑成θ角的方向運動并落入井中.小球與井壁及井底的碰撞均為彈性碰撞,且無摩擦.設(shè)小球與井壁碰撞次數(shù)為m,與井底碰撞次數(shù)為n后,恰能夠回到地面上運動,求小球的運動速度v的表達(dá)式.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案