热门试卷

解：（1）小球从A运动到B为平抛运动，有：

rsin45°=v0t

在B点，有：tan45°=

解以上两式得：v0=2m/s，t=0.2s

则AB竖直方向的距离为：h=，

OB竖直方向距离为：h′=rsin45°=0.4m，

则OA=h+h′=0.2+0.4=0.6m

（2）在B点据平抛运动的速度规律有：vB=m/s

小球在管中的受力分析为三个力：由于重力与外加的力F平衡，故小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力，得小球在管中做匀速圆周运动，由圆周运动的规律得细管对小球的作用力为：N=m=5N

根据牛顿第三定律得小球对细管的压力为：N′=N=5N；

（3）在CD上滑行到最高点过程，根据牛顿第二定律得：

mgsin45°+μmgcos45°=ma

解得：a=g（sin45°+μcos45°）=m/s2

根据速度位移关系公式，有：

．

答：（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为2m/s，OA的距离为0.6m；

（2）小球在圆管中运动时对圆管的压力是5N；

（3）小球在CD斜面上运动的最大位移为m．

解：（1）水桶运动到最高点时，设速度为v时恰好水不流出，由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：

     mg=m

得：v==m/s=2m/s

（2）对水研究，在最高点时由水的重力和桶底的弹力的合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：

   mg+N=m

则得：N=m（-g）=0.5×（-10）N=15N

由牛顿第三定律得水对桶底的压力为N′=N=15N．

答：（1）最高点水不流出的最小速率为2m/s；（2）水在最高点速率v=4m/s时，水对桶底的压力为15N．

解：（1）设最高点绳子的拉力为F，小球速度为v，

以M为研究对象，支架对地面无压力为零，则F-Mg=0…①

以m为研究对象得：F+mg=m…②

由①②解得：v=

（2）设小球运动到最低点时杆子的作用力为T，根据牛顿第二定律，有：T-mg=m

解得：T=m+mg=2mg+Mg                            

分析支架受力，根据牛顿第三定律可得支架对地面的压力N为：

N=Mg+T=2Mg+2mg     

答：小球做圆周运动的速度大小为，小球经过最低点时支架对地面的压力为2Mg+2mg．