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如图所示,轻杆长为3L,在杆的两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L...

如图所示,轻杆长为3L,在杆的两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球AL处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动.已知球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力.

(1)当球B在最高点时,求杆对球A的作用力大小;

(2)若球B转到最低点时的速度vB,求杆对球A和球B的作用力FAFB.

 

(1)1.5mg(2)0.3mg,方向竖直向下;3.6mg,方向竖直向上 【解析】试题分析:抓住B球在最高点对杆子的作用力为零,结合牛顿第二定律求出B球的速度,根据A、B角速度相等,得出A、B的线速度关系,从而对A分析,根据牛顿第二定律求出杆子对A的作用力大小.再根据牛顿第二定律求出杆对两球的作用力的大小和方向. (1)设球B在最高点时的角速度为ω,由向心力公式,有 此时球A在最低点,由向心力公式,有 解得 (2)当球B在最低点时,由向心力公式,有 解得,方向竖直向上 又 此时球A在最高点,由向心力公式,有 解得,方向竖直向下.  
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考点分析:
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如图所示,ABC为竖直平面内的光滑圆弧轨道,圆弧的半径R=0.3 m,弧AB对应的圆心角θ=60°,BC为竖直直径.质量为0.6 kg的小球以某一初速度从圆弧轨道左侧P点水平飞出,恰好从圆弧的A点沿其切线方向进入圆弧,置于A点的速度传感器(图中未画出)测得小球经A点时的速度v1=4 m/s.(g10 m/s2)

(1)求P点与A点的水平距离和竖直高度;

(2)置于C点的速度传感器(图中未画出)测得小球经C点时的速度v2m/s,则小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力多大?

 

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质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104 N.

(1)汽车经过半径为50 m的弯道时,如果车速达到72 km/h,请通过计算说明这辆车是否发生侧滑;

(2)为了弯道行车安全,请你对弯道的设计提出合理化建议.(至少两条)

 

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某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动

(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是_________

A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小

B.保证小球飞出时,初速度水平

C.保证小球在空中运动的时间每次都相等

D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线

(2)某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图乙1、2、3的位置,且l与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1x2x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是_________

Ax2-x1=x3-x2      Bx2-x1x3-x2     Cx2-x1x3-x2     D.无法判断

(3)另一同学通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图丙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L,P1P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2P2和P3之间的水平距离相等。重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_________,小球抛出时的水平速度为_________

 

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某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R视为质点),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.

(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4cm,6cm),此时R的速度大小为________cm/s.R的加速度大小为______cm/s²(填选项字号).

(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是图中的______(填选项序号).

 

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质量为m的小球由轻绳ab分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(   )

A. b绳拉力不可能为零

B. a绳的拉力随角速度的增大而增大

C. 当角速度b绳将出现拉力

D. b绳突然被剪断,则a绳的拉力一定发生变化

 

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