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=0.5 kg.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)求夾角和小球在B點(diǎn)時(shí)的速度大。

(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6 m/s,求克服摩擦力做的功.

答案:
解析:

  解:(1)在B點(diǎn)剛好不脫離半圓軌道,有、佟(2分)

  故 代入數(shù)據(jù)得m/s (1分)

  從A點(diǎn)到B點(diǎn)機(jī)械能守恒,有、凇(1分)

  代入數(shù)據(jù)得=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、邸(3分)

  代入數(shù)據(jù)解得W=16 J (2分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,不可伸長(zhǎng)的輕繩AO和BO下端共同系一個(gè)物體P,且繩長(zhǎng)
.
BO
.
AO
,A、B兩端點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上,開(kāi)始時(shí)兩繩剛好繃直,細(xì)繩AO、BO的拉力分別設(shè)為FA、FB.現(xiàn)保持A、B端點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上,在A、B端緩慢向兩側(cè)遠(yuǎn)離的過(guò)程中,關(guān)于兩繩拉力的大小隨點(diǎn)A、B間距離的變化情況是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于墻上O點(diǎn),拉力F通過(guò)一輕質(zhì)定滑輪和輕質(zhì)動(dòng)滑輪作用于繩另一端,則重物m在力F的作用下緩慢上升的過(guò)程中,拉力F變化為(不計(jì)一切摩擦)( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?沈陽(yáng)模擬)有一固定的光滑直桿,設(shè)直桿與水平面的夾角為53°,桿上套有一個(gè)質(zhì)量m=2kg的滑塊,
(1)如圖所示,滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放,下滑了位移為x=1m后到達(dá)P點(diǎn),求此時(shí)滑塊的速率;
(2)如圖所示用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩將滑塊m與另一個(gè)質(zhì)量為M=2.7kg的滑塊通過(guò)光滑的定滑輪相連接,細(xì)繩因懸掛M而繃緊,此時(shí)定滑輪左側(cè)恰好水平,其長(zhǎng)度L=
53
m
,再次將滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放,求滑塊滑至P點(diǎn)的速度大小(整個(gè)過(guò)程中M不會(huì)觸地,sin53°=0.8,cos53°=0.6)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)動(dòng)滑輪,其兩端分別系在固定支架上的A、B兩點(diǎn),支架的左邊豎直,右邊傾斜.滑輪下掛一物塊,物塊處于平衡狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩NO和MO的結(jié)點(diǎn)為O,在O點(diǎn)懸吊電燈L,NO和MO與豎直方向的夾角為θ12=45°,保持O點(diǎn)不動(dòng)及燈靜止,下列說(shuō)法正確的是( 。
A、NO繩受到的拉力比MO繩大
B、NO繩和MO繩受到的拉力相等,等于電燈重力的
1
2
C、若將θ1逐漸減小,NO繩受到的拉力將逐漸減小
D、若將θ2逐漸減小,MO繩受到的拉力將逐漸增大

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