如图所示,在固定光滑水平板上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量m=1kg的小球A,另一端连接质量M=4kg的物体B.当A球沿半径r=0.1m的圆周做
题型:不详难度:来源:
如图所示,在固定光滑水平板上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量m=1kg的小球A,另一端连接质量M=4kg的物体B.当A球沿半径r=0.1m的圆周做匀速圆周运动时,要使物体B不离开地面,A球做圆周运动的角速度有何限制?(g=10m/s2) |
答案
由题意,小球A做圆周运动的向心力应小于等于物体B的重力, 由此得:Mg=mω2r,代入数据求得:ω=20 rad/s, 即A球做圆周运动的角速度应小于等于20rad/s. 答:A球做圆周运动的角速度应小于等于20rad/s. |
举一反三
如图所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的中点,过E作水平线EF,在EF上钉铁钉D,现将小球拉直水平,然后由静止释放,小球在运动过程中,不计细线与钉子碰撞时的能量损失,不考虑小球与细线间的碰撞. (1)若钉铁钉位置在E点,求细线与钉子碰撞前后瞬间,细线的拉力分别是多少? (2)若小球恰能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动,求钉子位置D在水平线EF上距E点的距离ED的值是多少? |
半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放,在下滑过程中两物体( )A.机械能均逐渐减小 | B.经最低点时动能相等 | C.在最低点对轨道的压力相等 | D.在最低点的机械能相等 |
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一小球以初速度v0竖直上抛,它能到达的最大高度为H,问下列几种情况中,哪种情况小球可能达到高度H(忽略空气阻力)( )
A.图a,以初速v0沿光滑斜面向上运动 | B.图b,以初速v0沿光滑的抛物线轨道,从最低点向上运动 | C.图c(H>R>),以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动 | D.图d(R>H),以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动 |
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如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零.求: (1)B、A两点的电势差UBA (2)电场强度E (3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T. |
如图所示,质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端,绳的另一端固定于O点,绳长为l,O点有一电荷量为+Q(Q>>q)的点电荷P,现加一个水平向右的匀强电场,小球静止于与竖直方向成 θ角的A点.已知静电力恒量为k.求: (1)小球静止在A点处绳子受到的拉力的大小; (2)外加电场场强的大小; (3)将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放,则小球经过最低点C时绳受到的拉力. |
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