力,取重力加速度g=10 m/s2.求: (1)物块做平抛运动的初速度大小v0; (2)物块与转台间的动摩擦因数μ. 答案 (1)1 m/s (2)0.2
解析 (1)物块做平抛运动,在竖直方向上有
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H=2 ①
2在水平方向上有s=v0t ②
由①②式解得v0=s
2H代入数据得v0=1 m/s
(2)物块离开转台时,由最大静摩擦力提供向心力,有
v0 2
fm= ③
Rfm=μN=μmg ④
v0 2
由③④式得μ=
gR代入数据得μ=0.2
2. (2010·重庆理综·24)小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一
端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面 内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水 平距离d后落地,如图8所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与
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球之间的绳长为,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.
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(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2. 图8 (2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
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答案 2gd (2)
23
d2 (3) 23解析 (1)设绳断后球飞行的时间为t,由平抛运动规律有
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竖直方向:=2
42水平方向:d=v1t 解得v1=gd
11332
由机械能守恒定律有v2=mv1+mg(d)
224
解得v2=
2
(2)设绳能承受的最大拉力大小为Fmax,这也是球受到绳的最大拉力的大小.
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球做圆周运动的半径为R=d
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