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162444. (2024•莲湖区•高一下期中) 如图所示,一小球质量m=0.5kg,通过长L=1.2m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H=2.8m的天花板上,现将小球往左拉开某一角度后释放,结果细绳恰好在小球运动到最低点A时断裂,小球飞出后恰好垂直撞在水平地面上与细绳在同一竖直面内圆心为O的半圆环上的B点.已知圆环的半径R=1m,OB与竖直线OC的夹角θ=37°,空气阻力不计,小球可视为质点,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)求细绳断裂前瞬间对小球的拉力大小F;
(2)求O点到A点的水平距离d;
(3)现用另一相同长度的轻质细线将小球悬挂在天花板上后,再将小球向左拉开另一角度.若小球在最低点时绳断裂,且小球从A点飞出的速度大小vA=3m/s,试通过计算判断小球能否通过半圆环.
共享时间:2024-05-22 难度:2
[考点]
牛顿第二定律与向心力结合解决问题,机械能守恒定律的简单应用,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)设小球从A点运动到B点的时间为t,由于恰好垂直撞在半圆形轨道的B点,有:

小球在B点时沿竖直方向的分速度大小为:
vy=gt
由几何关系可知,此时小球的水平方向的分速度大小为:
v0=vytanθ
细绳断裂前瞬间有:

解得:F=8.75N
(2)小球平抛运动的水平位移为:x=v0t
由几何关系有:s=x+Rsinθ
解得:d=1.8m
(3)当小球水平抛出的速度为m/s时,若恰好越过半圆环到达地面,则小球的水平位移为:

小球的抛出点A与D的水平距离为AD=R+d=2.8m
由于x′<AD,可知小球不能越过半圆环
答:(1)求细绳断裂前瞬间对小球的拉力大小F为8.75N;
(2)求O点到A点的水平距离d为1.8m
(3)小球不能通过半圆环;
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律与向心力结合解决问题,机械能守恒定律的简单应用,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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162202. (2024•师大附中•高一下期中) 德优题库在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为m的木块相连,若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动h,力F做功W1,此时木块再次处于平衡状态,如图所示.求:
(1)在木块下移h的过程中重力势能的减少量;
(2)在木块下移h的过程中弹性势能的增加量.
共享时间:2024-05-19 难度:1 相似度:1.5
160663. (2016•西工大附中•八模) .如图,在光滑水平面上,有A、B、C三个物体,开始BC皆静止且C在B上,A物体以v0=10m/s撞向B物体,已知碰撞时间极短,撞完后A静止不动,而B、C最终的共同速度为4m/s,已知B、C两物体的质量分别为mB=4kg、mC=1kg,试求:
(1)A物体的质量为多少?
(2)A、B间的碰撞是否造成了机械能损失?如果造成了机械能损失,则损失是多少?

共享时间:2016-06-12 难度:2 相似度:1
162517. (2024•西安八十五中•高一下期中) 德优题库如图所示,轻质细绳穿过内壁和端口均光滑的空心管,一端连有小球(可视为质点),另一端与装有足球的网袋连接。转动竖直放置的空心管,使小球在水平面内做匀速圆周运动,足球能静止在空中且未与空心管接触。已知小球的质量m=300g,装有足球的网袋总质量M=500g,小球到空心管管口部分细绳的长度L=0.24m,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)连接小球的细绳与竖直方向的夹角θ的余弦值cosθ;
(2)小球做匀速圆周运动所需的向心力大小F
(3)小球的线速度大小v。
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:1
161395. (2023•西安中学•高二上期末) 德优题库如图所示,在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内(不含边界)。有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的带负电粒于从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域,不计粒子受到的重力。求:
(1)在粒子从PN边射出磁场的情况下,粒子入射的最小速度vmin
(2)在粒子从MN边射出磁场的情况下,粒子在磁场中运动的最长时间tmax
共享时间:2023-02-20 难度:2 相似度:1
162203. (2024•师大附中•高一下期中) 德优题库如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球a和b,用手托住球b,当绳刚好被拉紧时,球b离地面的高度为h,球a静止于地面。已知球a的质量为m,球b的质量为3m,重力加速度为g,定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。若无初速度释放球b,在球b下落过程中,求:
(1)绳子拉力的大小?
(2)球b的机械能的变化量?
(3)球a的机械能的变化量?
(4)球a能上升的最大高度为多少?
共享时间:2024-05-19 难度:2 相似度:1
160876. (2015•西安中学•三模) 德优题库光滑水平面上有三个物块A、B和C位于同一直线上,如图所示,B的质量为m,A、C的质量都是3m,开始时三个物块都静止,让B获得向右的初速度v0,先与C发生弹性碰撞,然后B又与A发生碰撞并黏在一起,求B在前、后两次碰撞中受到的冲量大小之比.
共享时间:2015-04-02 难度:2 相似度:1
162443. (2024•莲湖区•高一下期中) 德优题库如图所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量m=2kg的小球A,另一端连接质量M=12kg的重物B,小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动。取g=10m/s2.求:
(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rad/s时,重物B所受地面的支持力大小F;
(2)当重物B所受地面的支持力为零时,小球A做匀速圆周运动的线速度大小v。
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:1
160711. (2016•华清中学•五模) 德优题库如图示,竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接,右边与一足够高的
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光滑圆弧轨道平滑相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B质量分别为1.5kg和0.5kg.现让A以6m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3s,碰后速度大小变为4m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,已知g=10m/s2求:
①A与墙壁碰撞过程中,墙壁对小球平均作用力的大小;
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度.
共享时间:2016-05-09 难度:2 相似度:1
162483. (2023•西安三中•高三上期中) 德优题库如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E=1.0×104V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分,圆环与光滑水平面相切于C点,A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04kg、电荷量为q=+6×10-5C的带电小球2(可视为质点)静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端自由伸长时位于P点。质量也为m=0.04kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端,现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。P、C两点间距离较远,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)黏合体在A点的速度大小;
(2)弹簧的弹性势能;
(3)小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。
共享时间:2023-11-18 难度:2 相似度:1
160597. (2016•西安一中•模拟) 德优题库如图所示,质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞.在二者在发生碰撞的过程中,求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)滑块B的最大速度.
共享时间:2016-03-05 难度:2 相似度:1
162515. (2024•西安八十五中•高一下期中) 德优题库探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格就能得到两个球所受向心力的比值。
(1)若探究的是向心力与半径之间的关系,必须保持小球的               相同,这里用到的实验方法是        
(2)某次实验中,探究的是向心力与质量之间的关系,左、右两边露出的标尺分别是1格和4格,则左、右两边所放小球的质量之比为        ,若探究的是向心力与角速度之间的关系,左、右两边露出的标尺分别是4格和9格,则左、右两边所放小球转动的角速度大小之比为        
共享时间:2024-05-22 难度:2 相似度:1
160544. (2016•西安中学•三模) 德优题库如图所示,质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上.质量为m的小球以速度v1向物块运动.不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长.求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v.
共享时间:2016-04-03 难度:2 相似度:1
160526. (2016•师大附中•八模) 两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m=1kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M=2kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后会立即与C粘在一起运动.求在以后的运动中:
①当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?
②系统中弹性势能的最大值Ep是多少?

共享时间:2016-06-13 难度:2 相似度:1
160579. (2016•西安中学•四模) .小球A通过长为h的细线悬挂在离地面高度也是h的O点,现在把小球A移动到水平位置并把细线伸直由静止释放,同时在O点正下方A的原位置放置一个质量为小球质量5倍的滑块B.滑块和地面之间动摩擦因数为μ,小球A与滑块发生正碰后反弹高度为,不计空气阻力,重力加速度为g,求B在水平面运动的时间.

共享时间:2016-04-28 难度:2 相似度:1
160180. (2020•西安中学•四模) 如图,在离地4h的平台边缘放一个小球A,在其左侧有一个摆球B.从离平台h高处由静止释放,到达最低点时恰与A球正碰。A球水平抛出,落地时距离平台边缘的水平距离4h,B球碰后能上升到离平台的最大高度为.不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)A水平抛出时的速度;
(2)A、B两球质量之比

共享时间:2020-04-15 难度:2 相似度:1

dygzwlyn

2024-05-22

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2020*西工大*期末
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