2
2
v2v2
125/6 N mg m 则N mg m
RR
代入数据N 258.N 木块给桶的压力N' N N' 258.N (2)木块所受合力208.N。
v2
62.5N (3)绳子所受拉力T (m M)g (m M)R
T T T 77.5N
6、解析:首先画出小球运动达到最高点和最低点的受力图,如图。A球在圆管最低点必受向上弹力N1,此时两球对圆管的合力为零,m2必受圆管向下的弹力N2,且N1=N2。
据牛顿第二定律A球在圆管的最低点有
同理m2在最高点有
m2球由最高点到最低点机械能守恒
8、解析:当列车进入轨道后,动能逐渐向势能转化,车速逐渐减小,当车厢占满环时的
速度最小。设运行过程中列车的最小速度为v,列车质量为m,则轨道上的那部分车的质量
为
2 Rm
。 l
由机械能守恒定律得
12122 Rmmv0 mv gR 22l
4 gR2
由圆周运动规律可知,列车的最小速率v gR,联立解得v0 gR 。
l
9、解析:物体A在截口附近受mg f(竖直方向),mg
N
水平方向,只有球壳对A的支持力N。
N mR 2,N
mg
g
RgRcos
(1)
mgtg mRsin 2
(2)
当 0 时,
g R
ggg时,才会离开最低点,现在 ,物体已经离开了最低点。 R RR
将(1)、(2)两式比较得: arccos
10、解析: 不同时,绳a、b上的拉力不同,所以要讨论以下几种情况:
(1)当Tb刚伸直,但Tb 0时,mgtg mlsin 0 2
g
lcos 0
d
2gd cos 0 dl2l
mg2mgl
而Tb 0
cos 0d
当转动的 增大时,Tb也开始吃劲
Tacos 0 Tbcos 0 mg 0
这时,Ta
Tasin 0 Tbsin 0 m lsin 0
12g12g2
),Tb ml( 2 ) 解得Ta ml(
2d2d
g
(2)当 时,小球靠在杆上,Ta mg,Tb 0
2l
2
【综合测试答案】
1、解析:匀速圆周运动速度和加速度的大小不变,方向时刻改变,是变加速曲线运动,匀速圆周运动的物体需要向心力不断改变速度的方向。答案:C。 2、AC。
3、解析:地球自转过程中,除两极点以外各点的角速度相等。答案:ABD。
4、解析:在Ⅰ、Ⅱ两位置加速度都指向圆心,对加速度在水平方向和竖直方向进行正交分解,竖直方向加速度都向下,失重,故选B。?
5、解析:在最高点A和最低点B分别列出牛顿第二定律方程 在A点: FA+mg=mR 2 在B点: FB-mg=mR 2 则FB=FA+2mg=2.5mg 答案: D?
6、解析:因为皮带不打滑,则va=vc。故选C
v4vv
而 c= d. v=R . 故vd=2vc=2va?,ad=d a a=aa?
R4rr
所以aa=ad.故选D.?
答案: CD?
7、解析: 对A、B、C球分别应用牛顿第二定律得 对C球TBC=m3L 2? ① 对B球TAB-TBC=m2L 2? ② 对A球TOA-TAB=mL 2??③ 由①②③式得:
TOA=6 m 2L?TAB=5 m 2L
答案: 6 m 2L; 5 m 2L; 3m 2L?
8、解析:雨滴从伞边缘甩出后做平抛运动,雨滴甩出到落地时飞行的水平距离:
22
12
gt? 2
2h2ht= x= r
gg
x=v0t? h=
雨滴落到地面的位置在半径为R的圆周上:
2 2hR=r x r1 ?
g
2
2
2 2h
答案:在半径R=r 的圆周上。
g
9、解析: (1)小球由A运动到B的过程中,在B点?
v
由牛顿第二定律得: FNB-mg=mB?
R
2
由机械能守恒有mgR=
1
mvB2? 2
由以上两式得FNB=3mg?
(2)小球离开B点后做平抛运动,抛出点高为H-R.。 H-R=
12
gt? s=vBt 2
解得vB=2gR? s=4HR 4R2? (3)因为s=4HR 4R2?
HR1
时,s有最大值.,即smax=H? ,即
2H2
1
答案: (1)3mg (2) 4HR 4R2 (3);H?
2
当R=
10、解析: 当C球通过最低点时,
v
由牛顿第二定律得: ?FC-mg=mc?
L
r1
vc=gL? vB=Bvc gL?
rc2
当B球通过最低点时,?由牛顿第二定律得:
2
v
FAB-FBC-mg=mB?
rB1(gL)2
7
FAB=2mg+mg+m mg?
L22
7
答案: (1)gL (2)mg?
2
11、解析:小球速率vA v0,俯视小球做匀速圆周运动时间为t。A、B半径在同一方向,
12n 2 R4 2n2R2g
t nT 竖直方向小球做自由落体运动,h gt,h 2
2v02v0
2
v04 2n2R2gg2 2n2Rg
v0 v0 2 nR 向心力Fn m
2hRh2h
4v2
12、解析:设小球恰好断开时,运动半径为r0,m Fm 0.4 4 r0 0.4m
r0r0
小球绕第三个半周时半径为0.2m r,所以当小球绕完两半周接第三个半周时绳子断
2
2
开。
T1 t
2 R12 12 R22 0.6
T2 0.6
22vv
1
(T1 T2) 0.8 (s) 2