不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1和R2应满足的关系是
A.R1≤R2/2 B.R1≥R2/2 C.R1≤R2 D.R1≥R2
8.答案:B解析:要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,小物块做平抛运动,小物块滑至槽口时满足mg≤mv2/R2. 从光滑的1/ 4圆弧槽的最高点滑下的小滑块,机械能守恒,mg R1=
10.(13分)(2012年5月江西宜春模拟)如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车(可视为质点),在F=4N的水平恒力作用下,从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O′点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。 ⑴若小球刚好落到A点,求小车运动到O′点的速度;
⑵为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大?
⑶为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围。
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mv,联立解得R1≥R2/2,选项B正确。 2
11. (14 分) (2012年4月上海长宁区二模)水平地面上有一个半径为R的圆形轨道,竖直平面上边中点P离地面高为h,P正下方一点P′位于COA连线上且与轨道圆心O的距离为L(L>R),如图所示.现从P点水平抛出质量为m的小沙袋,使其击中轨道上的小车(沙袋与小车均视为质点,空气阻力不计).求: (1)小车停在轨道B点时(∠AOB=90°),沙袋抛出后经多长时间击中小车?击中时动能多大?
(2)若小车匀速圆周运动顺时针经A点时沙袋抛出,为使沙袋能在B处击中小车,小车的速率v应满足的条件.
(3)若在P、C之间以水平射程为(L+R)的平
抛运动轨迹制成一光滑轨道,小沙袋从顶点P由静止下滑击中C点小车时水平速度多大?
12.(15分)(2012年5月山东省烟台二模)如图所示,ABC为固定在竖直面内
的光滑四分之一圆轨道,其半径为r=10m,N为固定在水平面内的半圆平面,其半径为R?10?面N周围且垂直于N的光滑半圆形挡板,质量为M=1kg的滑块的上表面与平面N在同一水平面内,且滑块与N接触紧密但不连接,现让物体m自A点由静止开始下滑,进入平面N后立即受到DEF的约束并最终冲上M,已知m=1kg,物体m与平面N之间的动摩擦因数为μ1=0.5、与滑块之间的
m,轨道ABC与平面N相切于C点:DEF是包围在半圆平
动摩擦因数为μ2=0.4,滑块M与地面之间是光滑的,滑块的竖直高度为h=0.05m,求:(取g=10m/s2)
(1)物体m滑到C处时对圆轨道的压力是多少? (2)物体m运动到F时的速度是多少?
(3)当物体m从M上滑落后到达地面时,物体m 与滑块M之间的距离是
多少?
a ω m 13.(12分)(2012年5月上海浦东三模)如图所示,
B h A
轻绳一端系一质量为m的小球,另一端做成一个绳圈套在图钉A和B上,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动。现拔掉图钉A让小球飞出,此后绳圈又被A正上方距A高为h的图钉B套住,达稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动。求: (1)图钉A拔掉前,轻绳对小球的拉力大小; (2)从拔掉图钉A到绳圈被图钉B套住前小
球做什么运动?所用的时间为多少? (3)小球最后做匀速圆周运动的角速度。
14.(2012山西太原期末)如图所示,AB为粗糙水平面,长度AB=5R,其右端与光
滑的半径为R的
1圆弧BC平滑相接,C点的切线沿竖直方向,在C点的正4上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两具离心轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方,某时刻,质量为m可看作质点的滑块,与水平地面间的动摩擦因数?= 0.1,当它以
v0?3gR的速度由A点开始向B点滑行时: (1)求滑块通过C点的速度.
(2)若滑块滑过C点后能通过P孔,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速
度ω应满足什么条件?