如圖所示,將一根光滑的細(xì)金屬棒折成“V”形,頂角為2θ,其對(duì)稱軸豎直,在其中一邊套上一個(gè)質(zhì)量為m的小金屬環(huán)P.

(1)若固定“V”形細(xì)金屬棒,小金屬環(huán)P從距離頂點(diǎn)O為x的A點(diǎn)處由靜止自由滑下,則小金屬環(huán)由靜止下滑至頂點(diǎn)O需多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)若小金屬環(huán)P隨“V”形細(xì)金屬棒繞其對(duì)稱軸以每秒n轉(zhuǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),則小金屬環(huán)離對(duì)稱軸的距離為多少?
(1)    (2)

試題分析:(1)小金屬環(huán)在下滑過(guò)程中,在重力和金屬棒對(duì)它的支持力作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)小金屬環(huán)沿棒運(yùn)動(dòng)的加速度為,滑至O點(diǎn)所需時(shí)間為,由牛頓第二定律得:

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:
以上兩式聯(lián)立解得:
(2)小金屬環(huán)隨“V”形細(xì)金屬棒繞其對(duì)稱軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由重力和金屬棒對(duì)它的支持力的合力提供,如圖所示,

設(shè)小金屬環(huán)離對(duì)稱軸的距離為r,由牛頓第二定律和向心力公式得

又 
聯(lián)立解得 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

設(shè)有一架直升機(jī)以加速度a從地面由靜止開始勻加速豎直向上起飛,已知飛機(jī)在上升過(guò)程中每秒的耗油量 (p,q均為常數(shù))。若要直升機(jī)勻加速上升到某一定高度處,且耗油量最小,則其加速度大小應(yīng)為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

我國(guó)已于2012年11月完成艦載機(jī)阻攔著艦(見圖)試驗(yàn)!與岸基飛機(jī)著陸時(shí)可減速平飛不同,艦載機(jī)著艦時(shí),一旦飛機(jī)尾鉤未能掛住阻攔索,則必須快速拉升逃逸.   
假設(shè)航母靜止,“殲–15”著艦速度為30 m/s,鉤住阻攔索后能勻減速滑行45 m停下,若沒(méi)有鉤住阻攔索,必須加速到50 m/s才能安全飛離航母,航母甲板上用于戰(zhàn)機(jī)加速的長(zhǎng)度僅有200m.   

(1)求“殲–15”在鉤住阻攔索后的減速過(guò)程中的加速度大小及滑行時(shí)間.
(2)若沒(méi)有鉤住阻攔索,戰(zhàn)機(jī)要安全飛離航母,則“殲–15”在甲板上做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度至少多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)我國(guó)第一艘航母“遼寧號(hào)”于2011年11月29日進(jìn)行了第二次海試。據(jù)媒體報(bào)道,此次海試進(jìn)行了艦載機(jī)測(cè)試,“攔阻索”是在飛機(jī)降落在甲板上時(shí)掛住飛機(jī)尾鉤、增加向后的阻力減少滑行距離的裝置。若一架質(zhì)量為m=3×104kg的艦載機(jī)以v0=80m/s的速度降落在航母甲板上,滑行s=160m恰好停下,求:

(1)飛機(jī)滑行時(shí)的加速度a;
(2)飛機(jī)滑行的時(shí)間t;
(3)飛機(jī)滑行過(guò)程受到的平均阻力f。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度v-t圖象,根據(jù)圖象做出的以下判斷中,正確的是
A.物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng)
B.物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在t=2s后開始沿正方向運(yùn)動(dòng)
C.在t=2s前后物體的加速度方向相反
D.在t=2s時(shí),物體回到了原點(diǎn),即出發(fā)點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止.現(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kυ(圖中未標(biāo)出).已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,已知小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未從桿上脫落,球上小孔直徑略大于直桿直徑,且F0>μmg.下列說(shuō)法正確的是:(     )
A.小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止
B.小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直到最后做勻速運(yùn)動(dòng)
C.小球的最大加速度為
D.恒力F0的最大功率為

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(18分)如圖所示,光滑斜面的傾角=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長(zhǎng)l1=lm,bc邊的邊長(zhǎng)l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef線(ef∥gh)的上方有垂直斜面向上的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B-t圖象,從線框由靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起計(jì)時(shí).如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的,ef線和gh的距離s=5.1m,g取10m/s2。求:

⑴ 線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v;
⑵ ab邊由靜止開始到運(yùn)動(dòng)到gh線處所用的時(shí)間t;
⑶ 線框由靜止開始到運(yùn)動(dòng)到gh線的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱

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一質(zhì)量為0.6kg的物體以20m/s的初速度豎直上拋,當(dāng)物體上升到某一位置時(shí),其動(dòng)能減少了18J,機(jī)械能減少了3J。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受阻力大小不變,重力加速度g=10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是
A.物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為12rn/s2
B.物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為9m/s2
C.物體返回拋出點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為40J
D.物體返回拋出點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為114J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站的安全檢查儀,用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查.其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型,緊繃的傳送帶始終保持v=1 m/s的恒定速率運(yùn)行.旅客把行李無(wú)初速度地放在A處,設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離為2 m,g取10 m/s2.若乘客把行李放到傳送帶的同時(shí)也以v=1 m/s的恒定速率平行于傳送帶運(yùn)動(dòng)到B處取行李,則(  )

A.乘客與行李同時(shí)到達(dá)B處
B.乘客提前0.5 s到達(dá)B處
C.行李提前0.5 s到達(dá)B處
D.若傳送帶速度足夠大,行李最快也要2 s才能到達(dá)B處

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同步練習(xí)冊(cè)答案