【題目】光滑平臺中心有一個小孔,用細(xì)線穿過小孔,兩端分別系一個小球A、B,A位于平臺上,B置于水平地面上.盤上小球A以速率v=1.2m/s做半徑r=30cm的勻速圓周運動.已知小球A、B的質(zhì)量分別為mA=0.6kg,mB=1.8kg.求:
(1)小球A做圓周運動的角速度ω;
(2)小球B對地面的壓力大小FN;
(3)若逐漸增大小球A做圓周運動的速度,要使B球能離開地面,小球A做圓周運動的線速度應(yīng)滿足的條件.
【答案】
(1)解:由角速度與線速度的關(guān)系:
答:小球A做圓周運動的角速度是4rad/s;
(2)解:設(shè)繩中張力為FT,對小球A有
對小球B有 FT+FN=mBg
代入已知解得:FN=15.12 N
答:小球B對地面的壓力大小是15.12N;
(3)解:B小球剛要離開地面時,繩子中張力F'T應(yīng)滿足F'T=mBg
這時對A小球有
代入已知解得:v=3 m/s
所以,要使B小球能離開地面,小球做圓周運動的線速度應(yīng)大于3 m/s.
答:若逐漸增大小球A做圓周運動的速度,要使B球能離開地面,小球A做圓周運動的線速度應(yīng)大于3 m/s.
【解析】(1)由公式v=rω求解角速度.(2)對A而言,細(xì)繩的拉力提供A所需的向心力,根據(jù)F拉=F向=m 結(jié)合對B受力分析,根據(jù)受力平衡求出細(xì)繩的拉力.(3)B物體將要離開地面時,繩子的拉力等于Mg,對A運用牛頓第二定律求解.
【考點精析】本題主要考查了勻速圓周運動和向心力的相關(guān)知識點,需要掌握勻速圓周運動線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大小不變而速度方向時刻在變的變速曲線運動;向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力才能正確解答此題.
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【題目】如圖所示,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O為圓心.兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點,不計重力。下列說法中正確的是 ( )
A. M、N均帶負(fù)電荷
B. M在b點的速度小于它在a點的速度
C. N在c點的電勢能小于它在e點的電勢能
D. N在從e點運動到d點的過程中電場力先做正功后做負(fù)功
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【題目】如圖所示為彈簧彈射裝置,在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧,在其兩端各放置一個金屬小球1和2(兩球直徑略小于管徑且與彈簧不固連),壓縮彈簧并鎖定.現(xiàn)解除鎖定,則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射.按下述步驟進(jìn)行實驗:
①用天平測出兩球質(zhì)量分別m1、m2;
②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h;
③解除彈簧鎖定彈出兩球,記錄兩球在水平地面上的落點P、Q.
回答下列問題:
(1)要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能,還需測量的物理量有 . (已知重力加速度g)
A.彈簧的壓縮量△x;
B.兩球落點P、Q到對應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2;
C.小球直徑;
D.兩球從管口彈出到落地的時間t1、t2 .
(2)根據(jù)測量結(jié)果,可得彈性勢能的表達(dá)式為EP= .
(3)由上述測得的物理量來表示,如果滿足關(guān)系式 , 那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒.
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【題目】如圖所示,斜面體放置于粗糙水平地面上,物塊A通過跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與物塊B連接,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對B施加一水平力F使B緩慢地運動,使繩子偏離豎直方向一個角度(A與斜面體均保持靜止),在此過程中( 。
A. 水平力F一定增大
B. 斜面對物塊A的摩擦力一定增大
C. 地面對斜面的摩擦力一定增大
D. 地面對斜面的支持力一定不變
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【題目】2017年1月9日,大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗工程獲得國家自然科學(xué)一等獎。大多數(shù)原子核發(fā)生核反應(yīng)的過程中都伴著中微子的產(chǎn)生,例如核裂變、核聚變、β衰變等。下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是( )
A. 衰變?yōu)?/span>,經(jīng)過3次α衰變,2次β衰變
B. 是α衰變方程, 是β衰變方程
C. 是核裂變方程,也是氫彈的核反應(yīng)方程
D. 高速運動的α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子,其核反應(yīng)方程為
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【題目】如圖所示,一圓筒繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動,圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動,相對筒無滑動,物體所受向心力是( )
A.物體的重力
B.筒壁對物體的彈力
C.筒壁對物體的靜摩擦力
D.物體所受重力與彈力的合力
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【題目】下列各物體在所經(jīng)歷的過程中,有關(guān)內(nèi)能的說法正確的是( ).
A.在光滑斜面上由靜止釋放而下滑的物體的內(nèi)能增加
B.水平飛行并射穿木塊的子彈的內(nèi)能不變
C.迅速、反復(fù)彎曲鐵絲的彎曲處會變熱是由于做功而使物體內(nèi)能增加
D.用酒精燈將燒杯中的水加熱的過程是通過做功改變水的內(nèi)能
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【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,采用如圖所示的裝置.下列說法中正確的是
A. 墊高長木板一端,調(diào)節(jié)傾角,直到小車在托盤和砝碼的拉動下做勻速直線運動,以平衡小車運動中受到的摩擦力
B. 在探究加速度與外力的關(guān)系時,應(yīng)該改變小車的質(zhì)量
C. 在探究加速度a與拉力F的關(guān)系時,為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出a-1/F圖象
D. 當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤和砝碼的總質(zhì)量時,可以近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于托盤和砝碼的總重力大小
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