如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的
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如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的
题型:同步题
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如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40N,求:
(1)线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;
(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度;
(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边线的夹角为60°,桌面高出地面0.8m,则小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离。
答案
解:(1)线的拉力等于向心力,设开始时角速度为ω
0
,向心力是F
0
,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力是F
T
。
F
0
=mω
0
2
R①
F
T
=mω
2
R②
由①②得
③
又因为F
T
=F
0
+40N④
由③④得F
T
=45N⑤
(2)设线断开时速度为v 由
得
⑥
(3)设桌面高度为h,小球落地经历时间为t,落地点与飞出桌面点的水平距离为x。
⑦
x=vt=2m⑧
则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为l=x·sin60°=1.73 m。
举一反三
如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是:
[ ]
A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C.物体所受弹力和摩擦力都减小了
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
题型:0115 同步题
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如图所示,放置在水平圆盘上的小物块A跟着圆盘一起做匀速圆周运动。则A的受力情况是
[ ]
A.受重力、支持力
B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C.受重力、支持力、向心力和摩擦力
D.以上均不正确
题型:0115 同步题
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如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知x
AC
=2m,F=15N,g取10m/s
2
,试求:
(1)物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力大小;
(2)物体从C到A的过程中,摩擦力做的功。
题型:同步题
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如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,细杆长0.5m,小球质量为3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低点a处的速度为v
a
=4m/s,通过轨道最高点b处的速度为v
b
=2m/s,取g=10m/s
2
,则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是
[ ]
A.a处为拉力,方向竖直向上,大小为126N
B.a处为拉力,方向竖直向下,大小为126N
C.b处为拉力,方向竖直向下,大小为6N
D.b处为压力,方向竖直向下,大小为6N
题型:0114 期中题
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如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止,则下列说法正确的是
[ ]
A.物体受到4个力的作用
B.物体所受向心力是由重力提供的
C.物体所受向心力是由弹力提供的
D.物体所受向心力是由静摩擦力提供
题型:0119 期中题
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