(09年常德市期末)(10分)如圖所示,不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)的一端固定在水平天花板上,另一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。現(xiàn)讓小球從與豎直方向成θ角的A位置由靜止開(kāi)始下擺,擺到懸點(diǎn)正下方B處時(shí)細(xì)線(xiàn)突然斷裂,接著小球恰好能沿光滑豎直固定的半圓形軌道BCD內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)l=2.0m,軌道半徑R = 2.0m,擺球質(zhì)量m = 0.5kg。不計(jì)空氣阻力和細(xì)線(xiàn)斷裂時(shí)能量的損失(g取10 m/s2)。

(1)求夾角θ和小球在B點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2)假設(shè)只在軌道的圓弧CD段內(nèi)側(cè)存在摩擦,其余條件不變,小球仍沿BCD做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最低點(diǎn)D時(shí)的速度為6m/s,求克服摩擦力做的功。

     

解析

(1)在B點(diǎn)剛好不脫離半圓軌道,有      ①(2分)

 

    代入數(shù)據(jù)得 m/s        (1分)

 

A點(diǎn)到B點(diǎn)機(jī)械能守恒,有       ②   (1分)

     

代入數(shù)據(jù)得          θ=60°                      (1分)

 

(2)從B點(diǎn)到最低點(diǎn)D的過(guò)程中,設(shè)克服摩擦力做的功為W,由動(dòng)能定理得

 

   ③ (3分

 

      代入數(shù)據(jù)解得W=16J                         (2分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(09年常德市期末)(6分)從靜止在一定高度的氣球上自由落下兩個(gè)物體,第一個(gè)物體下落1s后,第二個(gè)物體開(kāi)始下落,兩個(gè)物體用長(zhǎng)為45m的細(xì)線(xiàn)連接在一起,則第二個(gè)物體下落多長(zhǎng)時(shí)間,細(xì)線(xiàn)剛好被拉直?(g取10 m/s2

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(1)飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的加速度大;

(2)飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的周期。

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(09年常德市期末)(12分)如圖所示,在非常高的光滑、絕緣水平平臺(tái)邊緣,靜置一個(gè)不帶電的小金屬塊B,另有一與B完全相同的帶電量為+q的小金屬塊A以初速度v0沿臺(tái)面向B運(yùn)動(dòng),AB碰撞后,兩物塊立即粘在一起,并從臺(tái)面上水平飛出。已知A、B的質(zhì)量均為m,重力加速度大小為g,平臺(tái)邊緣右側(cè)的空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小。整個(gè)過(guò)程中總電荷量不變,不計(jì)阻力。求:

(1)A、B一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距平臺(tái)邊緣的最大水平距離;

(2)從AB碰撞前到A、B運(yùn)動(dòng)到距平臺(tái)邊緣最大水平距離的過(guò)程中 A損失的機(jī)械能為多大?

(3)AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最小速度為多大?  

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(09年常德市期末)(4分)如圖為一正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán):

(1)若用×10Ω擋測(cè)量電阻,則讀數(shù)為_(kāi)___________Ω.

(2)若用直流5V擋測(cè)量電壓,則讀數(shù)為_(kāi)___________V.

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