4、一个质量为m的小金属球,穿在一个半径为R的光滑竖直圆形金属圈中,小球可以滑动,它的初始位置在P0点,?P0OA?600,此时连接A点与小球的弹簧没有形变,然后释放,如图所示,数据:忽略弹簧的质量和球、m?1kg,k?50N/m;R?50cm。
P0 圈间的摩擦。
(1)推导小球可以到达B点时,上述各量必须满足什么条件,证明已经给出的数据满足这一条件。 (2)求小球到达B点时的速率?
B
【综合训练】
1、 足球运动员在离球门L=11m的罚球点准确地从其正前方球门的横梁的下缘踢进一球,
横梁的下缘离地面高为h?2.5m,足球的质量为M?0.5kg,不计空气阻力,问必须传给这个球的能量至少是多少?
A 2.图中的AOB是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,由两个半径都是R的1/4圆周连接而成,它们的圆心O1、O2与两圆弧的连接点O在同一竖直线上.O2B沿水池的水面.一小滑块可由弧AO的任意点从静止开始下滑.
1.若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两个圆弧上滑过的弧长相等,则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处?(用该处到O1的连线与竖直线的夹角表示).
2.凡能在O点脱离滑道的小滑块,其落水点到O2的距离如何?
A O1 O O2 B
3.如图,长度为L轻杆上端连着一个质量为m的体积可忽略的的小重物B。杆的下端被用铰链固定于水平面上的A点,同时,置于同一水平面上的立方体C恰与B接触,立方体C的质量为M,令作微小扰动,使杆向右倾倒,设B与C、C与水平地面间均没有摩擦,而B与C刚脱离的瞬间,杆与地面的夹角恰好为300,求B与C的质量之比?
B C A 4.倔强系数为k的水平轻质弹簧,左端固定,右端系一质量为m的物体。物体可在有摩擦的水平桌面上滑动(如图5-7)。弹簧为原长时物体位于O点,现在把物体沿弹簧长度方向向右拉到距离O点为A0的P点按住,放手后弹簧把物体拉住。设物体在第二次经过O点前,在O点左方停住。计算中可以认为滑动摩擦系数与静摩擦系数相等。 (1)讨论物体与桌面间的摩擦系数μ的大小应在什么范围内。
(2)求出物体停住点离O点的距离的最大值。并回答:这是不是物体在运动过程中所能达到的左方最远值?为什么? m
OP
图5-7
5.如图所示,AB两物体的质量分别是m1和m2。中间用一根原长为L0 ,劲度系数为k的轻质弹簧连接在一起,并置于光滑的水平面上处于自然静止状态。某时刻突然给物体A一个水平向右的速度v0。同时加一个水平向右的力,使物体A保持以速度v0作匀速运动,运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。试求: (1)AB间的最大距离为多大?
(2) 从开始运动至AB间距达到最大距离的过程中,外力F做了多少功?
F B A
6.两带正电的小球A和B,质量分别为m1和m2。电量分别为q1和q2。开始时两球相距L0 。并使它们在光滑水平面上静止,现给小球A一个向左的初速度v0,同时加一个外力F,以确保小球A以v0的速度向左做匀速运动,试问: (1)求AB两球间的最小距离为多大?
(2)从开始运动至AB间距达到最小距离的过程中,外力F做了多少功?
v0 A B F
7.如图7-3所示,在水平桌面上放一质量为M,截面为直角三角形的物体ABC,AB与AC间的夹角为θ,B点到桌面的高度为h。在斜面AB上的底部A处放一质量为m的小物体。开始时两者皆静止。现给小物体一沿斜面AB方向的初速度v0,如果小物体与斜面间以及ABC与水平桌面间的摩擦都不考虑,则v0至少要大于何值才能使小物体经B点滑出。 B
M v0m
AC
图7-3
8..如图所示,质量相等的重物A和C用绕过定滑轮M和N的细绳连接在一起,重物A和C处于静止状态。现将质量与A和C相同的重物B挂于滑轮M和N间细绳的中点,设滑轮M和N之间的距离为2a,两滑轮处于同一水平线上,求:B获得的最大速度为多少?
÷
M O B A N C