竖直面内圆周运动的临界条件:
1. 竖直面内圆周运动的临界条件:
总结:上半圆:________________________________下半圆:_____________________________________
1.如图所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A 点由静止出发到B 点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C ,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A ,试求滑块在AB 段运动过程中的加速度.
2.质量为m 的小球在半径为R 的竖直光滑内轨道做圆周运动时,C 为最高点,D 为最低点,但是若加水平向右的恒力F= mg ,则要使小球做完整的圆周运动,在D 点的初动能至少要多大?
3.一质量为m 的金属小球用L 长的细线拴起,固定在O 点,然后将线拉至水平,在悬点O 的正下方某处P 钉一光滑的钉子,如图所示,为使悬线碰钉后小球仍做圆周运动.则OP 的最小距离是多少?
4.如图所示,一个质量为m 的小球,从光滑的斜面轨道的点A 由静止下滑,若小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点而作圆周运动,整个过程小球始终受到一个竖直向上的且小于重力的恒力F 的作用,问点A 的高度h 至少应为多少?
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1
2. 与弹力有关的临界条件:
5.如图,质量为0.5kg 的杯子里盛有1kg 的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m ,水杯通过最高点的速度为4m/s,求:
(1)在最高点时,绳的拉力? (2)在最高点时水对杯底的压力?
6.如右下图所示,直角架ABC 的AB 边为竖直杆,BC 边为水平杆,B 点和C 点各系一细绳,共同吊着一个 质量为1kg 的小球于D 点,且BD ⊥CD ,∠ABD= 30º,BD=40cm,当直角架以AB 为轴,以10rad/s的角速 度转动时,求细绳BD 、CD 所受拉力各为多少?
C
3. 与摩擦力有关的临界条件:
7. 如图所示,一根长为L 的均匀细杆可以绕通过其一端O 的水平轴在水平面内转动。杆上距O 点为a 处有一小物体,与的摩擦因数为u 。试计算杆转动的角速度应取何值?
8. 如图所示,光滑的水平圆盘中心O 处有一个小孔,用细绳穿过小孔,绳两端各系一个小球A 和B ,A 球质量为0.6kg ,B 球质量为0.3kg ,圆盘上的A 球做半径为r=20cm的匀速圆周运动,并知A 和圆盘的最大静摩擦力为2N 。现要使此圆盘绕中心轴线转动,则圆盘角速度ω应在什么范围时A 球保持静止状态? A
B
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综合题:
1. 一质量为m =0.5kg 的小物体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带水平部分的长度L =5m ,两端的传动轮半径为R =0.2m ,在电动机的带动下始终以ω=15rad /s 的角速度沿顺时针匀速转运,传送带下表面离地面的高度h 不变。如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面的高度为H ,初速度为零,g 取10m /s 。求:
(1)当H =0.2m 时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能。
(2)当H =1.25m 时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度。
(3) H 在什么范围内,物体离开传送带后的落地点在同一位置。
2. 在如图所示的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°。现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m =1㎏,若
2取重力加速度g =10m/s。求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。
2
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竖直面内圆周运动的临界条件:
1. 竖直面内圆周运动的临界条件:
总结:上半圆:________________________________下半圆:_____________________________________
1.如图所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A 点由静止出发到B 点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C ,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A ,试求滑块在AB 段运动过程中的加速度.
2.质量为m 的小球在半径为R 的竖直光滑内轨道做圆周运动时,C 为最高点,D 为最低点,但是若加水平向右的恒力F= mg ,则要使小球做完整的圆周运动,在D 点的初动能至少要多大?
3.一质量为m 的金属小球用L 长的细线拴起,固定在O 点,然后将线拉至水平,在悬点O 的正下方某处P 钉一光滑的钉子,如图所示,为使悬线碰钉后小球仍做圆周运动.则OP 的最小距离是多少?
4.如图所示,一个质量为m 的小球,从光滑的斜面轨道的点A 由静止下滑,若小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点而作圆周运动,整个过程小球始终受到一个竖直向上的且小于重力的恒力F 的作用,问点A 的高度h 至少应为多少?
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2. 与弹力有关的临界条件:
5.如图,质量为0.5kg 的杯子里盛有1kg 的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m ,水杯通过最高点的速度为4m/s,求:
(1)在最高点时,绳的拉力? (2)在最高点时水对杯底的压力?
6.如右下图所示,直角架ABC 的AB 边为竖直杆,BC 边为水平杆,B 点和C 点各系一细绳,共同吊着一个 质量为1kg 的小球于D 点,且BD ⊥CD ,∠ABD= 30º,BD=40cm,当直角架以AB 为轴,以10rad/s的角速 度转动时,求细绳BD 、CD 所受拉力各为多少?
C
3. 与摩擦力有关的临界条件:
7. 如图所示,一根长为L 的均匀细杆可以绕通过其一端O 的水平轴在水平面内转动。杆上距O 点为a 处有一小物体,与的摩擦因数为u 。试计算杆转动的角速度应取何值?
8. 如图所示,光滑的水平圆盘中心O 处有一个小孔,用细绳穿过小孔,绳两端各系一个小球A 和B ,A 球质量为0.6kg ,B 球质量为0.3kg ,圆盘上的A 球做半径为r=20cm的匀速圆周运动,并知A 和圆盘的最大静摩擦力为2N 。现要使此圆盘绕中心轴线转动,则圆盘角速度ω应在什么范围时A 球保持静止状态? A
B
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综合题:
1. 一质量为m =0.5kg 的小物体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带水平部分的长度L =5m ,两端的传动轮半径为R =0.2m ,在电动机的带动下始终以ω=15rad /s 的角速度沿顺时针匀速转运,传送带下表面离地面的高度h 不变。如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面的高度为H ,初速度为零,g 取10m /s 。求:
(1)当H =0.2m 时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能。
(2)当H =1.25m 时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度。
(3) H 在什么范围内,物体离开传送带后的落地点在同一位置。
2. 在如图所示的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°。现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m =1㎏,若
2取重力加速度g =10m/s。求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。
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