【題目】如圖所示,一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點,且兩者固定不動。一長L0.8 m的細繩,一端固定于O點,另一端系一個質(zhì)量0.2 kg的小球。當(dāng)小球在豎直方向靜止時,球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱恪,F(xiàn)將球提起使細繩處于水平位置時無初速釋放。當(dāng)小球擺至最低點時,細繩恰好被拉斷,此時小球恰好與放在桌面上的質(zhì)量0.8 kg的小球正碰,碰后2 m/s的速度彈回, 將沿半圓形軌道運動。兩小球均可視為質(zhì)點,取g=10 m/s2。求:

1)細繩所能承受的最大拉力為多大?

2在半圓形軌道最低點C點的速度為多大?

3)為了保證在半圓形軌道中運動時不脫離軌道,試討論半圓形軌道的半徑R應(yīng)該滿足的條件。

【答案】(16N215 m/s3R≤0045 mR≥01125m

【解析】試題分析:(1)設(shè)小球擺至最低點時速度為v0,由機械能守恒定律,得:

解得:

小球在最低點時,由牛頓第二定律,得:

解得: =6N

2碰撞,動量守恒,設(shè)、碰后的速度分別為v1、v2,選向右的方向為正方向,則

解得:v2=15 m/s

3若小球恰好通過最高點D點,由牛頓第二定律,得:

CD軌道上運動時,由機械能守恒定律,得:

解得:R1=0045 m

若小球恰好到達圓軌道與圓心等高處速度減為0,則有:

解得:R2=01125m

綜上:R應(yīng)該滿足R≤0045 mR≥01125m

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】關(guān)于位移和路程,下列說法中正確的是(

A. 物體通過的路程不同,但位移可能相同

B. 物體沿直線向某一方向運動,通過的路程就是位移

C. 物體的位移為零,說明物體沒有運動

D. 物體通過的路程就是位移的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,坡道頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m1的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,進入水平面上的滑道時無機械能損失,為使A制動,將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上,另一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連,彈簧處于原長時,B恰位于滑道的末端O點。AB碰撞時間極短,碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧,已知在OMAB與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計,重力加速度為g,求:

(1)物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大;

(2)彈簧最大壓縮量為d時的彈性勢能Ep(設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用“落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,小明選擇一條較為滿意的紙帶,如圖甲所示他舍棄前面密集的點,以O(shè)為起點,從A點開始選取紙帶上連續(xù)點A、B、C……,測出O到A、B、C……的距離分別為h1、h2、h3……電源的頻率為f

1為減少阻力對實驗的影響,下列操作可行的是__________

A選用鐵質(zhì)重錘

B安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上

C釋放紙帶前,手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直

D重錘下落中手始終提住紙帶上端,保持紙帶豎直

2打B點時,重錘的速度vB ____________

3小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出的v2-h圖像如圖乙所示圖線不過坐標(biāo)原點的原因是______

4另有四位同學(xué)在圖乙的基礎(chǔ)上,畫出沒有阻力時的v2-h圖線,并與其比較,其中正確的是_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于電磁污染的說法,不正確的是( )
A.電磁污染主要是指電磁輻射
B.電磁輻射會干擾其他儀器的正常工作
C.電磁輻射對人體和動物都有危害
D.頻率越高的電磁波,電磁輻射的危害就越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB兩物塊的質(zhì)量分別為2mm,靜止疊放在水平地面上AB間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則:

A. 當(dāng)F2μmg時,A、B都相對地面靜止

B. 當(dāng)時,A的加速度為

C. 當(dāng)F3μmg時,A相對B滑動

D. 無論F為何值,B的加速度不會超過

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016年10月19日凌晨,“神舟十一號”飛船與“天宮二號”自動交會對接成功,假設(shè)“天宮二號”空間實驗室與“神舟十一號”飛船都圍繞地球做勻速圓周運動,為了實現(xiàn)飛船與空間實驗室的對接。下列措施可行的是( )

A. 飛船先在比空間實驗室半徑小的軌道上加速,加速后飛船逐漸靠近空間實驗室,兩者速度接近實現(xiàn)對接

B. 使飛船與空間實驗室在同一軌道上運行,然后空間實驗室減速等待飛船實現(xiàn)對接

C. 假設(shè)兩者對接后在同一軌道上做勻速圓周運動,在一段時間△t內(nèi)(△t→0)速度變化△v的方向與軌道半徑垂直

D. 假設(shè)兩者對接后在同一軌道上做勻速圓周運動,在一段時間△t內(nèi)(△t→0)速度變化△v的方向由地球球心指向飛船

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體作勻加速直線運動,已知加速度為3m/s2,那么任意1秒時間內(nèi)( )

A. 物體的末速度一定等于初速度的3

B. 物體的末速度一定比初速度大3m/s

C. 5s的初速度一定比第4 s的末速度大3m/s

D. 5s的初速度一定比第4s的初速度大3m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列情況中的運動物體,能被看成質(zhì)點的是( 。

A. 研究一輛大巴車通過學(xué)校校門所用的時間

B. 研究乒乓球奧運冠軍馬龍打出的弧旋球

C. 計算成渝高鐵從重慶到成都的運行時間

D. 體操運動員完成各種優(yōu)美的動作

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同步練習(xí)冊答案