(15分)如图所示,在光滑水平桌面ABCD中央固定一边长为0.4 m的光滑小方柱abcd.长为L=1 m的细线,一端拴在a上,另一端拴住一个质量为m=0.5 kg的小球.小球的初始位置在ad连线上a的一侧,且把细线拉直,并给小球以v0=2 m/s的垂直于细线方向的水平速度使它做圆周运动.由于光滑小方柱abcd的存在,使线逐步缠在abcd上.若细线能承受的最大张力为7 N(即线所受的拉力大于或等于7 N时立即断裂),那么从开始运动到细线断裂经过的时间为多少?小球从桌面的哪一边飞离桌面?
质量为60 kg的体操运动员做“单臂大回环”,用一只手抓住单扛,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动.如图所示,此过程中,运动员到达最低点时手臂受的拉力大小至少约为(忽略空气阻力,g=10 m/s2) ( ).
A.600 N | B.2 400 N | C.3 000 N | D.3 600 N |
如图所示,质量为m的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,ab是过轨道圆心的水平线,下列说法中正确的是 ( ).
A.小球在ab线上方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力 |
B.小球在ab线上方管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力 |
C.小球在ab线下方管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力 |
D.小球在ab线下方管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力 |
如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD的光滑,内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A,以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径R=0.2m,取g=10m/s2。
(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少?
(2)若v0=3m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力N=1N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?
(3)若v0=3m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?
(本题12分。第一小题3分。第2小题3分,第3小题6分)
如图所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,A、B两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力影响,求:
(1)地面上DC两点间的距离s;
(2)轻绳所受的最大拉力大小。
如图为一陀螺,a、b、c为在陀螺上选取的三个质点,它们的质量之比为1∶2∶3,它们到转轴的距离之比为3∶2∶1,当陀螺以角速度ω高速旋转时( )
A.a、b、c的线速度之比为1∶2∶3 |
B.a、b、c的周期之比为3∶2∶1 |
C.a、b、c的向心加速度之比为3∶2∶1 |
D.a、b、c的向心力之比为1∶1∶1 |
“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所.假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致.下列说法正确的有( )
A.“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度 |
B.“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍 |
C.站在地球赤道上的人观察到它向西运动 |
D.在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止 |
在水平路面上安全转弯的汽车,提供其向心力的是( )
A.重力和支持力的合力 |
B.重力、支持力和牵引力的合力 |
C.汽车与路面间的静摩擦力 |
D.汽车与路面间的滑动摩擦力 |
如图所示,半径R="2" m 的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h="1.25" m,现将一质量m="0.2" kg 的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以的速度水平飞出(g取10 m/s2).求:
(1)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(2)小滑块着地时的速度大小和方向.
如图所示,在粗糙水平板上放一个物体,使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab为水平直径,cd为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则: ( )
A.物块始终受到三个力作用 |
B.只有在a、b、c、d四点,物块受到合外力才指向圆心 |
C.从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小 |
D.从b到a,物块处于超重状态 |
如图所示,空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内 建立平面直角坐标系,在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为R的1/4圆周轨道AB,轨道的两端在坐标轴上。质量为m的带正电的小球从轨道的A端由静止开始滚下,已知重力为电场力的2倍,求:
(1)小球在轨道最低点B时对轨道的压力;
(2)小球脱离B点后开始计时,经过多长时间小球运动到B点的正下方?并求出此时小球距B的竖直高度h是多大?
如图所示,圆心角为90°的光滑圆弧形轨道,半径为1.6m,其底端切线沿水平方向.长为的斜面,倾角为60°,其顶端与弧形轨道末端相接,斜面正中间有一竖直放置的直杆,现让质量为1Kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下,物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过,重力加速度取10m/s2,求:
(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小;
(2)直杆的长度为多大.
如图所示,质量为m=1kg的小滑块,从光滑、固定的圆弧轨道的最高点A由静止滑下,经最低点B后滑到位于水平面的木板上.已知木板质量M=2kg,其上表面与圆弧轨道相切于B点,且长度足够长.整个过程中木板的图像如图所示,g=l0m/s2.
求:(1)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力.
(2)滑块与木板之间的动摩擦因数.
(3)滑块在木板上滑过的距离.
如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图象如乙图所示.则
A.小球的质量为 |
B.当地的重力加速度大小为 |
C.v2 =c时,杆对小球的弹力方向向上 |
D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等 |
试题篮
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