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图甲、乙分别为一把湿雨伞的侧面和俯视投影图.当雨伞绕着中心轴线旋转并达到一定的角...

图甲、乙分别为一把湿雨伞的侧面和俯视投影图.当雨伞绕着中心轴线旋转并达到一定的角速度时,伞边缘的雨滴就会沿边缘切线方向甩出去.设质量为m的雨滴的径向附着力最大为F0,雨伞投影半径为rO点离地面高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g.

(1)要使雨滴能被甩出去,雨伞的角速度至少为多大?

(2)AB两个质量都为m的雨滴所夹的圆心角为θ(弧度制,θ<π),同时被甩出后,落到地面上的印迹间的距离至少为多大?

 

(1)(2) 【解析】试题分析:根据附着力充当向心力来求角速度的大小;根据高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平距离,通过几何关系求出伞面边缘上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圆的半径。 (1)当径向附着力刚好提供向心力时,是雨滴甩出的临界条件: 根据牛顿第二定律可得: 解得: (2)A、B甩出的线速度大小都为v、下落时间为t、甩出点到落点的水平距离都为s 落点到伞柄中心轴的距离为R、两落点的间距为x 则: 速度为:v=ωr 甩出后作平抛运动,则有: s=vt 根据几何关系: 联立解得:
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考点分析:
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图甲为某游乐场的游乐设施的示意图,其中AB为斜面滑槽,与水平方向的夹角为37°;BC为很短的光滑水平滑槽,与其下方的水池水面的高度差H1.25 m.已知某儿童在斜面滑槽上从A点开始滑到B点过程的速度时间图像如图乙所示.为了处理问题方便,可以把儿童看成质点,儿童通过B点时的速率不变,并且不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g10 m/s2,试求:

(1)儿童与斜面滑槽间的动摩擦因数;

(2)儿童落水点与水平滑槽末端C的水平距离.

 

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(题文)用圆锥摆验证向心力的表达式实验中,如图(a)所示,悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心正上方.用手带动钢球,设法使它在空中做匀速圆周运动,通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r,钢球的质量为m,重力加速度为g.

(1)用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为:F=____________________

(2)通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为:F=__________

(3)改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图(b)所示的 关系图象,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为___________

 

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如图所示,两物块AB套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块AB的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块BOO1轴的距离为物块AOO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块AB即将滑动的过程中,下列说法正确的是( )

A. A受到的静摩擦力一直增大

B. A受到的静摩擦力是先增大后减小

C. A受到的合外力一直在增大

D. B受到的静摩擦力先增大,后保持不变

 

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如图所示,P是固定在水平面上的圆弧凹槽,从高台边缘B点以速度v0水平飞出的小球恰能从凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1OA与竖直方向的夹角,θ2BA与竖直方向的夹角,则(  )

A.     B.

C.     D.

 

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一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列半径不同的小圆弧来代替.如图甲所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫作A点的曲率圆,其半径ρ叫作A点的曲率半径.现将一个物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,如图乙所示,则在其轨迹最高点P处的曲率半径是(重力加速度为g)(  )

A.     B.

C.     D.

 

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