如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为防护罩,它是一个竖直固定的
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如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为防护罩,它是一个竖直固定的
题型:不详
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如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为防护罩,它是一个竖直固定的1/4圆弧,其半r=
4
5
5
m
,圆心位于B点.在A放置水平向左的弹簧枪,可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠,弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能.假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点,水平飞出后落到N的某一点上,取g=10m/s
2
.求:
(1)钢珠在B点的速度;
(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能Ep;
(3)钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间.
答案
(1)在B处对小钢珠进行受力分析,钢珠沿轨道恰好能经过B点,由牛顿第二定律得
mg=
mv
2B
R
得:v
B
=
gR
=4m/s
(2)从发射钢珠到上升到B点过程,
由机械能守恒定律得
E
pN
=△E
PG
+△E
k
=mg×2R+
1
2
m
v
2B
得E
pN
=0.4J
(3)钢珠做平抛运动,由平抛运动的规律得:
h=
1
2
gt
2
x=v
B
t
x
2
+h
2
=r
2
联立解得t=0.4s
答:(1)钢珠在B点的速度是4m/s;
(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能是0.4J;
(3)钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间是0.4s.
举一反三
如图所示,A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧不同的竖直轨道:除去底部一小圆弧,A图中的轨道是一段斜面,高度大于h;B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h;c图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h;D图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h,如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h高度的是( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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绕竖直轴匀速转动的圆筒内壁上有一个物块随之一起转动,则( )
A.物块共受四个力的作用
B.物块共受三个力的作用
C.物块共受两个力的作用
D.物块的向心力由摩擦力提供
题型:不详
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质量为2kg的质点做匀速圆周运动,速率为10m/s,角速度为4rad/s.则质点运动的轨迹圆的半径为______m,质点所受的合力为______N.
题型:不详
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如图所示,两根不可伸长的细绳,一端分别系在竖直杆上A、B两点上,另一端共同系拴住一小球C.当杆以ω转动时,两绳恰好都拉直,此后ω逐渐增大,则两绳张力变化情况是( )
A.AC张力增大,BC张力不变
B.AC张力不变,BC张力增大
C.AC张力减小,BC张力增大
D.AC张力增大,BC张力减小
题型:不详
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质量为m的小球被长度为L的细线拉住,在空中作圆锥摆运动,细线与竖直方向的夹角为θ,求:
(1)则细线对小球的拉力;
(2)小球运动的速度大小.
题型:不详
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