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如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别...

如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角=37°.已知小球的质量m,细线ACl,B点距C点的水平距离和竖直距离相等.已知重力加速度g.求:

(1)当装置处于静止状态时,求ABAC细线上的拉力大小;

(2)AB细线水平且拉力等于重力的一半,求此时装置匀速转动的角速度的大小;

(3)若耍使AB细线上的拉力为零,求装置匀速转动的角速度的取值范围.

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)静止时受力分析,根据平衡条件列式求解;(2)对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律列式即可求解;(3)当细线AB张力为零时,绳子AC拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出角速度的范围。 (1)对小球进行受力分析,由平衡条件得: (2)根据牛顿第二定律得: 根据平衡条件得: 解得: (3)由题意,当最小时,绳AC与竖直方向的夹角,受力分析,如图所示: 则有: 解得: 当最大时,绳AC与竖直方向的夹角,则有: 解得: 所以的取值范围为
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如图所示,倾角θ = 45°、高为h的斜面固定在水平地面上,一小球从高为H()处自由下落,与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出。小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时,小球能直接落到水平地面上。求:

(1)小球落到地面上的速度大小;

(2)要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,x应满足的条件。

 

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如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧轨道ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R=0.3m,θ=60°,小球到达A点时的速度vA=4m/s.g取10m/s2,求:

(1)小球做平抛运动的初速度v0

(2)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力.

 

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一质量m=0.9kg的小球,系于长L=0.9m的轻绳一端,绳的另一端固定在O点,假定绳不可伸长、柔软且无弹性.现将小球从O点的正上方O1点以初速度v0=2.25m/s水平抛出,已知OO1=0.8m,如图所示.(g10m/s2)试求:

1)轻绳刚伸直时,绳与竖直方向的夹角θ

2)当小球到达O点的正下方时,小球对绳的拉力。

 

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在水平固定的长木板上,小潘用物体AB分别探究了加速度随着外力的变化的关系,实验装置如图(1)所示(打点计时器、纸带图中未画出).实验过程中小潘用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上,使平行于长木板的细线分别拉动长木板上的物体AB由静止开始加速运动(纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略),实验后进行数据处理,小潘得到了物体AB的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图(2)中的AB所示,

1)(多选题)由图甲判断下列说法正确的是 

A.一端带有定滑轮的长木板不水平也可以达到实验目的

B.实验时应先接通打点计时器电源后释放物体

C.实验中重物P的质量应远小于物体的质量

D.弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半

2)小潘仔细分析了图乙中两条线不重合的原因,得出结论:两个物体的质量不等,且    (填大于”“等于小于);两物体与木板之间动摩擦因数        (填大于”“等于小于).

 

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为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ,应用位移传感器设计图甲所示的实验装置。位移传感器连接计算机,让木块从倾斜木板上的P点由静止释放,描绘出木块到传感器的距离x随时间t的变化图象如图乙所示。

(1)根据图象计算出t=0.4 s时木块的速度v_______ m/s,木块的加速度a_______ m/s2

(2)为测量动摩擦因数μ,还需测量的是______________,计算μ的表达式为μ_______。(已知当地的重力加速度为g

 

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