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一质量为m的质点,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不...

一质量为m的质点,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的.今把质点从O点的正上方离O点距离为R的点以水平速度抛出,如图所示,试求:当质点到达O点的正下方时,绳对质点的拉力为多大?

 

【解析】设绳即将伸直时,绳与竖直方向的夹角为,如图所示,根据平抛运动规律有: , 得: , , 即绳绷紧时,绳刚好水平,如图所示,由于绳不可伸长,故绳绷紧时,沿绳方向的分速度消失,质点仅有速度, . 以后小球在竖直平面内做圆周运动,设到达O点正下方的速度为,由机械能守恒定律有,设此时绳对质点的拉力为,则有, 得: 。 点睛:本题关键是将小球的运动分为三个过程进行分析讨论,平抛运动过程、突然绷紧的瞬时过程和变速圆周运动过程;然后根据对各段运用平抛运动位移公式、速度分解法则、机械能守恒定律和向心力公式列式求解。  
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考点分析:
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如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的压力为FN.重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为

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A.R(FN-3mg)        B.R(3mg-FN)         C.R(FN-mg)      D.R(FN-2mg)

 

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如图所示,工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上,平台离地面的高度一定.运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑.将货物轻轻地放在A处,货物随皮带到达平台. 货物在皮带上相对滑动时,会留下一定长度的痕迹.已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ.若皮带的倾角θ、运行速度v和货物质量m都可以改变,始终满足.可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力

A. 当速度v一定时,角θ越大,运送时间越短

B. 当倾角θ一定时,改变速度v,运送时间不变

C. 当倾角θ和速度v一定时,货物质量m越大, 皮带上留下的痕迹越长

D. 当倾角θ和速度v一定时,货物质量m越大,皮带上摩擦产生的热越多

 

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如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起,斜面足够长.在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r << R)的光滑刚性小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是(    )

A.N个小球在运动过程中始终不会散开

B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R

C.第1个小球到达最低点的速度>v>

D.第1个小球到达最低点的速度v<

 

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如图所示,一不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮,系着质量均为m的物体ABA放在光滑的水平地面M点,B悬在空中,现用水平恒力F拉物体A,当物体AM点向前运动了s,到达N点时速度恰好为零,此时轻绳与水平方向夹角为θ,轻绳的张力为T,则以下说法正确的是(  )

A. NFTcosθ

B. 物体AMN的过程中,拉力F做的功等于物体B重力势能的增加量

C. 若在N点撤去拉力F,物体ANM过程中一直加速,物体B先加速后减速

D. 若在N点撤去拉力F,物体A再回到M点时,其动能小于Fs

 

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如图所示,在倾角为θ的足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧,其一端固定在斜面下端的挡板上,另一端与质量为m的物体接触(未连接).物体静止时弹簧被压缩了x0.现用力F缓慢沿斜面向下推动物体,使弹簧在弹性限度内再被压缩2x0后保持物体静止,然后撤去F,物体沿斜面向上运动的最大距离为4.5x0,则在撤去F后到物体上升到最高点的过程中(  )

A. 物体的动能与重力势能之和不变

B. 弹簧弹力对物体做功的功率一直增大

C. 弹簧弹力对物体做的功为4.5mgx0sinθ

D. 物体从开始运动到速度最大的过程中克服重力做的功为2mgx0sinθ

 

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