题目列表(包括答案和解析)
如图所示,一条长为L的细绳,一端用手捏着,另一端系着一个小球A现使手捏的一端在水平桌面上作半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也在同一平面内作匀速圆周运动.若人手提供的功率恒定为P,试求:
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(1)小球作匀速圆周运动的角速度及线速度大小.
(2)小球在运动中所受桌面对它的摩擦力大小.
如图所示,一条长为L的细绳,一端用手捏着,另一端系着一个小球A现使手捏的一端在水平桌面上作半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也在同一平面内作匀速圆周运动.若人手提供的功率恒定为P,试求:
(1)小球作匀速圆周运动的角速度及线速度大小.
(2)小球在运动中所受桌面对它的摩擦力大小.
向心力演示器如图所示。转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可改变两个塔轮的转速比,以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球A和B分别放在两边的槽内,小球A和B的质量分别为mA和mB,做圆周运动的半径分别为rA和rB。皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上,实验现象显示标尺8上左边露出的等分格子多于右边,则下列说法正确的( )![]()
| A.若rA>rB,mA=mB,说明物体的质量和角速度相同时,半径越大向心力越大 |
| B.若rA>rB,mA=mB,说明物体的质量和线速度相同时,半径越大向心力越大 |
| C.若rA=rB,mA≠mB,说明物体运动的半径和线速度相同时,质量越大向心力越小 |
| D.若rA=rB,mA≠mB,说明物体运动的半径和角速度相同时,质量越大向心力越小 |
向心力演示器如图所示。转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可改变两个塔轮的转速比,以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球A和B分别放在两边的槽内,小球A和B的质量分别为mA和mB,做圆周运动的半径分别为rA和rB。皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上,实验现象显示标尺8上左边露出的等分格子多于右边,则下列说法正确的( )
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A.若rA>rB,mA=mB,说明物体的质量和角速度相同时,半径越大向心力越大
B.若rA>rB,mA=mB,说明物体的质量和线速度相同时,半径越大向心力越大
C.若rA=rB,mA≠mB,说明物体运动的半径和线速度相同时,质量越大向心力越小
D.若rA=rB,mA≠mB,说明物体运动的半径和角速度相同时,质量越大向心力越小
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D
C
A
C
C
CD
BD
AB
BD
10.
(10分)⑴
⑵
(每空2分)
⑶能,由
得
和
已知 (3分)
11、12.(10分)(1)1∶9 (2)
,k=50N?s/m3
(3)27.2,C.(每空2分)
12.解析 ⑴以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示
由共点力平衡条件可得
FNcosθ=mg
FNsinθ=F
解得:F =810 N
⑵
FN=kv2
解得:
13.(12分) (1)小球与人手运动的角速度相同. (3分)
线速度
.(3分)
(2)人手提供的功率应等于小球在运动过程中克服摩擦力做功的功率P=fv
. (6分)
14.(14分)解:(1)球B在最高点时速度为v0,有
,得
.
此时球A的速度为
,设此时杆对球A的作用力为FA,则
,
A球对杆的作用力为
.
水平轴对杆的作用力与A球对杆的作用力平衡,再据牛顿第三定律知,杆对水平轴的作用力大小为F0=1. 5 mg.
(2)设球B在最低点时的速度为
,取O点为参考平面,据机械能守恒定律有
解得
。
对A球有
解得杆对A球的作用力
.
对B球有
解得杆对B球的作用力
.
15.(1) 滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用,由动能定理
mgR-Wf=
mv2
Wf=1.5J
(2)FN-mg=m
∴FN=4.5N
(3)小球离开圆弧后做平抛运动
H=
gt2
∴t=0.5s
落地时竖直分速度vy=gt=
∴落地时速度大小v=
m
方向与水平方向夹角为45度
16.解:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
(2分)
(2) 小球放到平板车后相对地面静止,小车的加速度为
(1分)
小车向右运动的距离为
(1分)
小于
小车向右运动的时间为
(1分)
小车向左运动的加速度为
(1分)
小车向左运动的距离为 
小车向左运动的时间为
(1分)
(3) 小球刚离开平板车瞬间,小车的速度方向向左,大小为
(1分)
小球离开车子后,车的加速度为
(1分)
车子向左运动的距离为
(2分)
从小球轻放上平板车到落地瞬间,摩擦力对平板车做的功

(2分)
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