如圖所示，將一根光滑的細(xì)金屬棒折成“V”形，頂角為2θ，其對稱軸豎直，在其中一邊套上一個質(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需多長時間？
（2）若小金屬環(huán)P隨“V”形細(xì)金屬棒繞其對稱軸以每秒n轉(zhuǎn)勻速轉(zhuǎn)動時，則小金屬環(huán)離對稱軸的距離為多少？

（1） 　　　（2）

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

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

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

又　
聯(lián)立解得　
考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、力的合成與分解的運(yùn)用及勻速圓周運(yùn)動向心力公式的直接應(yīng)用。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為1000Kg的汽車在水平路面上從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過4s速度達(dá)到10m/s，汽車受到的水平牽引力為3000N。求汽車在運(yùn)動過程中所受到的阻力大小。

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（14分） 一質(zhì)量為60kg的跳傘運(yùn)動員做低空跳傘表演，他在離地面224 m高處，由靜止開始在豎直方向做自由落體運(yùn)動．一段時間后，立即打開降落傘，以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降，為了運(yùn)動員的安全，要求運(yùn)動員落地速度最大不得超過5 m/s（取g＝10 m/s2），求：
（1）運(yùn)動員展開傘時，離地面高度至少為多少？
（2）運(yùn)動員展開傘后，所受到的阻力為多少？
（3）運(yùn)動員在空中的最短時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一質(zhì)量m=5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，若滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ="0." 2，g取10m/s2，問：

（1）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過的位移是多大？
（2）5s末撤去拉力F，滑塊還能滑行多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一長木板在水平地面上運(yùn)動，在時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動的速度－時間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦.物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度求:

1.物塊與木板間，木板與地面間的動摩擦因數(shù)
2.從時刻到物塊與木板均停止運(yùn)動時，物塊相對于木板的位移的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號”航母。若殲-15飛機(jī)以v0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力（包括空氣和摩擦阻力）恒為1×105N，殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg。設(shè)殲-15在起、降訓(xùn)練中航母始終靜止，取g=10m/s2。

（1）飛機(jī)著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板至少多長才能保證飛機(jī)不滑到海里？
（2）在阻攔索的作用下，飛機(jī)勻減速滑行50m停下，求阻攔索的作用力大小。
（3）“遼寧號”航母飛行甲板水平，但前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn)，圓弧半徑為R=100m，飛機(jī)起飛時速度大容易升空，但也并非越大越好。已知飛機(jī)起落架能承受的最大作用力為飛機(jī)自重的11倍，求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過圓弧處D點(diǎn)的最大速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）在2014年索契冬奧會上，奧地利選手梅耶耳力戰(zhàn)群雄，最終奪得男子高山滑雪冠軍。假設(shè)滑雪賽道可簡化為傾角為θ=30°，高度為h=945m的斜面，運(yùn)動員的質(zhì)量為m=60kg，比賽中他由靜止從斜面最高點(diǎn)開始滑下，滑到斜面底端時的速度v=30m/s，該過程中運(yùn)動員的運(yùn)動可看作勻加速直線運(yùn)動（g取10m/s2）求：

（1）整個過程運(yùn)動時間；
（2）運(yùn)動過程中所受的平均阻力（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，質(zhì)量M = 4.0kg的木板長L =" 2.0" m，靜止在水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.05。木板水平上表面左端靜置質(zhì)量m =" 2.0" kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊與板間的動摩擦因數(shù)為μ2 = 0.2。從某時刻開始，用F="5.0" N的水平力一直向右拉滑塊，直至滑塊滑離木板。設(shè)木板與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g ="10" m/s2。試求：

（1）此過程中木板的位移大小。
（2）滑塊離開木板時的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）、如圖所示，在大小為30N的水平外力F作用下，質(zhì)量為10kg的木箱恰能維持作勻速直線運(yùn)動，現(xiàn)木箱靜止在水平地面上，用大小為60N的水平外力F作用在木箱上，經(jīng)6s后，將F的方向改為與原來相反，大小不變，繼續(xù)作用2s。求這8s內(nèi)木箱的位移。

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