长L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,如图所示.在A通过最高点时,求下列两种情况下A对杆的作
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长L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,如图所示.在A通过最高点时,求下列两种情况下A对杆的作
题型:不详
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长L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动,如图所示.在A通过最高点时,求下列两种情况下A对杆的作用力.(g=10m/s
2
):
(1)A的速率为1m/s;
(2)A的速率为4m/s.
答案
以A为研究对象,设其受到杆的拉力为F,则有
mg+F=m
v
2
L
.
(1)代入数据v=1 m/s,可得
F=m(
v
2
L
-g)=2×(
1
2
0.5
-10)N=-16 N,
即A受到杆的支持力为16 N.根据牛顿第三定律可得A对杆的作用力为压力16 N.
(2)代入数据v=4 m/s,可得
F=m(
v
2
L
-g)=2×(
4
2
0.5
-10)N=44 N,
即A受到杆的拉力为44 N.根据牛顿第三定律可得A对杆的作用力为拉力44 N.
答:(1)A的速率为1m/s,A对杆的作用力为压力16 N.
(2)A的速率为4m/s,A对杆的作用力为拉力44 N.
举一反三
如图所示,长0.5m的细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为2m/s.取g=10m/s
2
,下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是6N
B.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24N
C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24N
D.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是54N
题型:不详
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在如图所示的空间区域里,x轴下方有一匀强电场,场强方向跟x轴负方向成60°角,大小为E=
8
3
×10
5
N/C,x轴上方有一垂直纸面向里的匀强磁场,有一质子以速度υ=2.0×10
6
m/s由x轴上A点(OA=20cm)从与x轴正方向成30°角射入磁场,恰好从坐标原点O穿过x轴射入电场,已知质子质量m=1.6×10
-27
kg,求
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)质子经过电场后,再次射入磁场的位置和方向.
题型:不详
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|
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如图所示,长度为L的轻绳一端固定在O点,另一端系着质量为m的小球.把小球从与O点等高的A处由静止释放(此时轻绳伸直),运动过程中小球受到空气阻力的作用,经过最低点时绳子张力大小为2.5mg,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )
A.mgL
B.
mgL
2
C.
mgL
3
D.
mgL
4
题型:不详
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如图甲所示,一半径R=1.4m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧轨道的最高点为M,斜面倾角θ=37°,t=0时刻有一物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示.若物块恰能达到M点,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)物块经过B点时的速度v
B
;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)AB间的距离x.
题型:不详
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如图,将直导线折成半径为R的
1
4
圆弧形状,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该
1
4
圆弧形通电导线受到的安培力大小为( )
A.0
B.BIR
C.
2
BIR
D.
π
2
BIR
题型:不详
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