【題目】如圖所示,讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下,擺到最低點D處,擺線剛好被拉斷,小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動,到達小A孔進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道,當擺球進入圓軌道立即關(guān)閉A孔。已知擺線長L=2m,θ=60°,小球質(zhì)量為m=0.5kg,D點與小孔A的水平距離s=2m,g10m/s2。試求:

(1)求擺線能承受的最大拉力為多大?

(2)要使擺球能進入圓軌道并且不脫離軌道,求粗糙水平面摩擦因數(shù)μ的范圍?

【答案】(1) 10N  (2)0.35≤μ≤0.5或者μ≤0.125

【解析】試題分析:(1)當擺球由CD運動,機械能守恒,則得:,

D點,由牛頓第二定律可得:

代入數(shù)據(jù)解得Fm=20N

2)小球不脫圓軌道分兩種情況:

要保證小球能達到A孔,設(shè)小球到達A孔的速度恰好為零,

對小球從DA的過程,由動能定理可得:1mgs=0-mvD2

解得:μ1=05

若進入A孔的速度較小,那么將會在圓心以下做等幅擺動,不脫離軌道.其臨界情況為到達圓心等高處速度為零,由機械能守恒可得:mvA2mgR,

由動能定理可得:2mgs=mvA2mvD2

解得:μ2=035

若小球能過圓軌道的最高點則不會脫離軌道,在圓周的最高點由牛頓第二定律可得:

由動能定理可得:μ3mgs2mgRmv2mvD2,

解得:μ3=0125

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,A、BC為同一平面內(nèi)的三個點,在垂直于平面方向加一勻強磁場將一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的粒子以初動能A點垂直于直線AC射入磁場,粒子依次通過磁場中B、C兩點所用時間之比13.若在該平面內(nèi)同時加勻強電場,從A點以同樣的初動能沿某一方向射入同樣的帶電粒子,該粒子到達B點時的動能是初動能的3倍,到達C點時的動能為初動能的5.已知AB的長度為1,不計帶電粒子的重力,求

(1)磁感應(yīng)強度的大小和方向;

(2)電場強度的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電磁打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始豎直下落,利用此裝置測量重物下落過程中所受的阻力。

(1)對于該實驗,下列說法正確的是____。

A.打點計時器必須接220 V、50 Hz的交流電源

B.釋放紙帶前,提著紙帶的手應(yīng)靠近打點計時器

C.釋放重物前先接通電源

(2)某實驗小組測得重物的質(zhì)量為m,對利用上述實驗裝置得出的紙帶,測得DE=s1,EF =s2,已知打點周期為T,A、B、C、D、E、F、G為選取的連續(xù)計時點,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,則重物下落的過程巾受到的阻力為____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在真空中上、下兩個區(qū)域均分布有豎直向下的勻強電場,其電場線分布如圖甲所示(E2E1)。有一帶負電的微粒,從上邊區(qū)域沿一條電場線以速度v0勻速下落,并進入下邊區(qū)域(該區(qū)域的電場范圍足夠大)。若以v0方向為正方向,那么在圖乙所示的速度—時間圖象中,能正確反映帶電微粒在電場內(nèi)運動情況的是 ( )

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球,經(jīng)過時間t小球落回原處;若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過時間5t小球落回原地。(取地球表面重力加速度g10 m/s2,阻力不計)

(1)求該星球表面附近的重力加速度g。

(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為RR14,求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比MM

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小文利用打點計時器研究甲和乙兩個物體的運動,分別得到2條紙帶.對每條紙帶,均選擇合適的點作為第一個計數(shù)點,再依次每5個點取1個計數(shù)點,并在各計數(shù)點處將其剪斷,然后將這些剪斷的紙條粘貼在相同的坐標紙上,最后將紙條上端中心連起來,如圖甲、乙所示.由圖可判斷(  )

A. 乙物體的加速度比甲大

B. 兩物體均做勻速直線運動

C. 打第三個計數(shù)點時,甲物體的速度比乙大

D. 打第一個計數(shù)點時,物體的速度有可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,有一帶正電的電荷,從D點以v0的速度沿DB方向射入磁場,恰好從A點射出,已知電荷的質(zhì)量為m,帶電量為q,不計電荷的重力,則下列說法不正確的是( )

A. 勻強磁場的磁感應(yīng)強度為

B. 電荷在磁場中運動的時間為

C. 若電荷從CD邊界射出,隨著入射速度的減小,電荷在磁場中運動的時間會減小

D. 若電荷的入射速度變?yōu)?v0,則粒子會從AB中點射出

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某同學(xué)在做研究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm.(得數(shù)保留兩位有效數(shù)字)

(1)求計數(shù)點3的瞬時速度的大小 ______________________

(2)作出小車運動的速度-時間圖象,由圖象求小車運動的加速度 ______________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖所示, A、B、C三塊粗糙物塊疊放在一起并靜止在水平地面上,現(xiàn)給B施加一個向右的F =1N的作用,三個物塊仍然保持靜止。則關(guān)于各接觸面間的摩擦情況,下列說法正確的是: ( 。

A.A、B之間的摩擦力為1N

B.B、C之間的摩擦力為0N

C.B、C之間的摩擦力大小為1N

D.C對地面的摩擦力大小為2N,方向向左

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