题目列表(包括答案和解析)
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如图所示,半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,过最低点的半径OC处于竖直位置,在其右方有一可绕竖直轴MN(与圆弧轨道共面)转动的,内部空心的圆筒,圆筒半径r=0.1
m,筒的顶端与C点等高,在筒的下部有一小孔,距筒顶h=0.8m,开始时小孔在图示位置(与圆弧轨道共面)。现让一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落,打在圆弧轨道上的B点,但未反弹,在瞬间的碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿圆弧切线方向的分速度不变。此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使圆筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔。已知A点、B点到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角θ均为30°,不计空气阻力,g取l0m/s2。试问:
(1)小物块到达C点时的速度大小是多少?
(2)圆筒匀速转动时的角速度是多少?
(3)要使小物块进入小孔后能直接打到圆筒的内侧壁,筒身长 L至少为多少?
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(2013上海市闸北区二模)在光滑水平面上固定一个竖直圆筒S,圆筒内壁光滑(右图所示为俯视图),半径为1m。圆筒圆心O处用一根不可伸长的长0.5m的绝缘细线系住一个质量为0.2kg,电量为+5×10-5C的小球,小球体积忽略不计。水平方向有一匀强电场E=4×104N/C,方向如图所示。小球从图示位置(细线和电场线平行)以v0=10m/s垂直于场强方向运动。当细线转过90°时,细线突然断裂。求:
(1)细线断裂时小球的速度大小;
(2)小球碰到圆筒内壁后不反弹,沿圆筒内壁继续做圆周运动中的最小速度值;
(3)现在圆心O处用一根牢固的不可伸长的长为0.5m的绝缘细线系住小球(小球质量和带电量均不变),小球从原图示位置以初速度10m/s垂直于场强方向运动,为保证小球接下来的运动过程中细线都不松弛,电场强度E的大小范围(场强方向不变)。
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如图所示,半径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,过最低点的半径OC处于竖直位置,在其右方有一可绕竖直轴MN(与圆弧轨道共面)转动的,内部空心的圆筒,圆筒半径r=0.1
m,筒的顶端与C点等高,在筒的下部有一小孔,距筒顶h=0.8 m,开始时小孔在图示位置(与圆弧轨道共面).现让一质量m=0.1 kg的小物块自A点由静止开始下落,打在圆弧轨道上的B点,但未反弹,在瞬间的碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿圆弧切线方向的分速度不变.此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使圆筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔.已知A点、B点到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角θ均为30°,不计空气阻力,g取10 m/s2.试问:
(1)小物块到达C点时的速度大小是多少?
(2)圆筒匀速转动时的角速度是多少?
(3)要使小物块进入小孔后能直接打到圆筒的内侧壁,筒身长 L至少为多少?
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