- 曲线运动、万有引力
- 共1187题
在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A和B,A、B两球都经过了空中的P点,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,则正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=5.0m,倾角θ=37°。BC面与水面的距离h=0.80m,人与AB、BC间的摩擦均忽略不计。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。一同学从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,
求:
(1)该同学沿斜槽AB下滑时加速度的大小a;
(2)该同学滑到B点时速度的大小vB;
(3)从C点滑出至落到水面的过程中,该同学在水平方向位移的大小x。
正确答案
见解析。
解析
(1)该同学沿斜槽AB下滑过程中,受重力和斜槽的支持力,由牛顿第二定律
可得 a=6m/s2
(2)由A到B的过程中只有重力做功,设到达B点时速度为 vB ,由机械能守恒定律
可得 vB =10m/s
(3)由B到C该同学做匀速直线运动,到达C点时的速度为 vC =vB=10m/s ,由C点到落入水面做平抛运动,有
水平方向
竖直方向
可得 x=4m
知识点
以初速为,射程为
的平抛运动轨迹制成一光滑轨道。一物体由静止开始从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时,物体水平方向速度大小为
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,为供儿童娱乐的滑梯的示意图,其中AB为斜面滑槽,与水平方向的夹角为θ=37°;长L的BC水平滑槽,与半径R=0.2m的圆弧CD相切;ED为地面.已知儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数均为μ=0.5,斜面AB与水平面BC光滑圆弧连接,A点离地面的竖直高度AE为H=2 m.
(取g=10 m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8)试求:
(1)儿童在斜面滑槽上滑下时的加速度大小?
(2)为了使儿童在娱乐时不会从C处平抛滑出,水平滑槽BC的长度L至少为多少?
正确答案
(1)2 m/s2
(2)L≥1 m
解析
(1)设儿童下滑的加速度大小为a,则有
mgsin37°-μmgcos37°=ma1
解得:a1=2 m/s2.
(2)因为H=2 m,圆弧CD的半径R=0.8 m,
所以AB的长度
设儿童滑到B点的速率为vB,则:vB2=2aL1,
(或依动能定理: )
由②③④解得:
设儿童在C点恰做平抛运动滑出时的速率为vC,则:
f=umg=ma2
-2a2L≤vC2-vB 2
(或用动能定理:)
解得:L≥1 m.
知识点
特战队员在进行素质训练时,抓住一端固定在同一水平高度的不同位置的绳索,从高度一定的平台由水平状态无初速开始下摆,如图所示,在到达竖直状态时放开绳索,特战队员水平抛出直到落地。不计绳索质量和空气阻力,特战队员可看成质点。下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,半径 的光滑四分之一圆轨道
竖直固定在水平桌面上,轨道末端水平且端点
处于桌面边缘,把质量
的小物块从圆轨道上某点由静止释放,经过
点后做平抛运动,到达地面上的
点。已知桌面高度
,小物块经过
点时的速度
,
取
。不计空气阻力,物块可视为质点。
求:
(1)圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差;
(2)小物块经过点时轨道对物块支持力的大小;
(3)小物块落地前瞬间的动量大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)设圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差为H,小物块运动至N点过程中机械能守恒,则有
解得 H=0.45m
(2)设物块经过N点时所受支持力为F
根据牛顿第二定律有
解得 F=5.6 N
(3)设物块做平抛运动的时间为t,小物块落地前竖直分速度为vy,
则
vy=gt
解得 vy=4.0m/s
小物块落地前速度
解得v=5.0m/s
动量p=mv
p=1.0kg·m/s
知识点
如图所示,一个质量为0。4 kg的小物块从高h=0。05m的坡面顶端由静止释放,滑到水平台上,滑行一段距离后,从边缘O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的P点,现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板的形状满足方程y=-6(单位:m),不计一切摩擦和空气阻力,g=10m/s2,则下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
从O点抛出A、B、C三个物体,它们做平抛运动的轨迹分别如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体在空中运动的时间tA、tB、tC的关系分别是( )
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,一固定的1/4圆弧轨道,半径为1.25m,表面光滑,其底端与水平面相切,且与水平面右端P点相距6m。轨道的下方有一长为l.5m的薄木板,木板右侧与轨道右侧相齐。现让质量为lkg的物块从轨道的顶端由静止滑下,当物块滑到轨道底端时,木板从轨道下方的缝隙中冲出,此后木板在水平推力的作用下保持6m/s的速度匀速运动,物块则在木板上滑动。当木板右侧到达P点时,立即停止运动并被锁定,物块则继续运动,最终落到地面上。已知P点与地面相距1.75m,物块与木板间的动摩擦因数为0.1,取重力加速度g=10m/s2,不计木板的厚度和缝隙大小,求:(结果保留两位有效数字)
(1)物块滑到弧形轨道底端受到的支持力大小;
(2)物块离开木板时的速度大小;
(3)物块落地时的速度大小及落地点与P点的水平距离。
正确答案
(1)30N
(2)
(3)3.5m
解析
(1)对物块
解得
(2)木板运动时间
对物块
(3)由机械能守恒定律得
物块在竖直方向
物块在水平方向
知识点
A、B两质点以相同的水平速度υ0抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,不计阻力,如图所示,比较P1、P2在x轴上的远近关系是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
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