高中物理相互作用、力与机械计算题

如图，半径R=0.4m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O′点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s²。

(1)若小球刚好落到A点，求小车运动到O′点的速度；
(2)为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围。

如图所示，某人由A点划船渡河，假设河的宽度d=30m，船在静水中的速度V₁=5m/s，水流的速度V₂=3m/s,求：

（1）若船头指向垂直河岸，则船过河的时间为多少？到达的地点与B点的距离为多少？
（2）若改变船头的指向，当船以最短位移过河时，所需要的时间为多少？

如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：
⑴物块B在d点的速度大小；
⑵物块A、B在b点刚分离时，物块B的速度大小；
⑶物块A滑行的最大距离s。

用三根轻绳将质量为m的物块悬在空中，如图所示，已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30^o和60^o，求则ac和bc绳中的拉力大小。

如图所示，滑块质量为m，与水平地面的动摩擦因数为0.1，它获得一大小为3的水平速度后，由A向B滑行5R，并滑上光滑的半径为R的圆弧BC，在C点的正上方有一离C高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方，若滑块过C点后穿过P，又恰能从Q孔落下，则平台的角速度ω应满足什么条件？
　　                                       

如图，在光滑的倾角为θ的固定斜面上放一个劈形的物体A，其上表面水平，质量为M．物体B质量为m，B放在A的上面，先用手固定住A．

⑴若A的上表面粗糙，放手后，求AB相对静止一起沿斜面下滑， B对A的压力大小．
⑵若A的上表面光滑，求放手后的瞬间，B对A的压力大小．

一个质量为M的光滑圆环用线悬吊着，将两个质量均为m的有孔小球套在圆环上，且小球能在圆环上无摩擦地滑动，现同时将两小球从环的顶端无初速度释放，使它们分别向两边自由滑下，如图所示。试问当m与M满足什么关系，θ角要在什么范围时，圆环将升起？

如图所示，质量m =" 23" kg的物体静止于水平地面的A处，A.B间距L =" 24" m。用与水平方向成θ = 37°的力F斜向上拉此物体，作用一段时间后撤去该力，再经t₀ =" 4" s物体刚好停于B处。已知物体与地面间的动摩擦因数μ = 0.2，sin37^o = 0.6，取g =" 10" m/s²。
试分析：

(1)撤去拉力的瞬间，物体的速度v的大小为多少？
(2)作用在物体上的倾斜拉力F的大小为多少？

为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为 α的斜面（已知sin α＝0.34，cos α＝0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔Δ T＝0.20 s）内小铜块沿斜面下滑的距离 s _i（ i＝1，2，3，4，5），如下表所示。

s 1	s 2	s 3	s 4	s 5
5.87cn	7.58cm	9.31cm	11.02cm	12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_______m/s ²，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s ²）

如图所示,轻绳OA一端系于天花板上,与竖直方向的夹角为30°,水平轻绳OB的一端系于竖直墙上,O点挂一重物。如果绳OA能承受的最大拉力是300N,其余两绳能承受的拉力足够大,那么在O点最多能挂多重的重物?此时绳OB的拉力是多大?

如图所示，某同学拉动一个质量的箱子在水平地面上以速度匀速前进，已知箱子与地面间的动摩擦因数，拉力与水平地面的夹角为.（空气阻力忽略不计，取，）求：

（1）内人前进的路程
（2）拉力的大小 .

滑板运动是一项非常刺激的水上运动（如图所示），研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力N垂直于板面，大小为kv²，其中v为滑板速率（水可视为静止）．某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=40kg/m，人和滑板的总质量为80kg，（重力加速度g取10m/s²，sin 37°=0.6，忽略空气阻力）． 试求：

（1）水平牵引力F的大小；
（2）滑板的速率v=？
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．菁优网版权所有
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】（1）对滑板和人整体受力分析，然后运用共点力平衡条件列式求解；
（2）根据平衡条件求出支持力后，根据题中的支持力和速度关系公式求解滑板的速率．

风筝（图甲）借助于均匀的风对其作用力和牵线对其拉力的作用，才得以在空中处于平衡状态．如图乙所示，风筝平面AB与地面夹角为30°，风筝质量为300g，求风对风筝的作用力的大小．（风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，g取10m/s²）

(6分)在医院里常用如下图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗．不计滑轮组的摩擦和绳子的质量，绳子下端所挂重物的质量是5 kg.问：病人的腿所受水平方向的牵引力是多大？(g=10m/s²)

如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0．4 m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看做重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。
（1）若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高?
（2）若小球静止释放处离C点的高度h小于（1）中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求此h的值。（取g=10m/s²）