物体做圆周运动时,所需的向心力F需由运动情况决定,提供的向心力F供由受力情况决定.若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需>F供,物体将做离心运动;若F需<F供,物体将做向心运动.现有一根长L=1 m的不可伸长的轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A 点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g取10 m/s2,则:
(1)为使小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应给小球多大的水平速度?
(2)若将小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多大?
(3)若将小球以速度v2=1 m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求从抛出小球到绳子再次伸直时所经历的时间?
如图甲所示,饲养员对着长l=1.0 m的水平细长管的一端吹气,将位于吹气端口的质量m=0.02 kg的注射器射到动物身上。注射器飞离长管末端的速度大小v=20 m/s。可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动,离开长管后做平抛运动,如图乙所示。
(1)求注射器在长管内运动时的加速度大小;
(2)求注射器在长管内运动时受到的合力大小;
(3)若动物与长管末端的水平距离x=4.0 m,求注射器下降的高度h。
未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
(1)由以上信息,可知a点______(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;
(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为______m/s2;
(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是______m/s;
(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是______m/s。(此空保留3位有效数字)
在研究“平抛运动”实验中.
(1)图是横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______.
A.球心 B.球的上端 C.球的下端
在此实验中,下列说法正确的是________(多选).
A.斜槽轨道必须光滑
B.记录的点应适当多一些
C.用光滑曲线把所有的点连接起来
D.y轴的方向根据重垂线确定
(2)图是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是________.
A.释放小球时初速度不为零
B.释放小球的初始位置不同
C.斜槽末端切线不水平
(3)下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是(____)
一质量为m的小物块沿半径为R的圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度为v,若小物块与轨道间的动摩擦因数为μ,则当小物块滑到最低点时所受到的摩擦力为____________。
如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹 角为α。一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛,恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g,则AB之间的水平距离为___________。