【題目】如圖，一內(nèi)壁光滑、質(zhì)量為m1＝0.1kg、半徑為R＝0.1m的環(huán)形細(xì)圓管，固定在一個質(zhì)量為M＝0.5kg的長方體基座上。一質(zhì)量為m2＝0.2kg的小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，長方體與地面不粘連，且始終相對地面靜止。重力加速度記為g＝10m/s2，求：

（1）當(dāng)小球以速率v1= m/s經(jīng)過最低點(diǎn)時，地面對長方體的支持力大小；

（2）當(dāng)小球經(jīng)過最高點(diǎn)時，若長方體對面的壓力恰好為零，此時小球的速率v2為多大？

【答案】(1)18N(2)2m/s

【解析】

(1) 設(shè)當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時受到圓管對它的支持力為N，小球?qū)A管的壓力為FN，地面對長方體的支持力大小為F支，小球的向心力為：

由牛頓第三定律可知：

地面對長方體的支持力大小

F支=FN+Mg+m1g

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：

F支=18N

(2) 當(dāng)小球經(jīng)過最高點(diǎn)時，小球?qū)艿赖膲毫?/span>FN2，小球?qū)A管的支持力為N2，根據(jù)題意得

根據(jù)牛頓第三定律有：

要使長方體對地面的壓力恰好為零，則

N2=Mg+m1g

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：

v2=2m/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一氣缸放在大氣中，大氣壓，活塞質(zhì)量，面積，活塞下連一彈簧，原長為，勁度系數(shù)，活塞與缸壁都不導(dǎo)熱，而活塞與缸壁之間存在摩擦，旦大小恒為．假設(shè)摩擦產(chǎn)生的熱有一半被活塞下的氣體吸收，活塞下有的理想單原子氣體，初態(tài)，溫度℃，固定活塞，在活塞上放上質(zhì)量為的木塊后，釋放活塞（取），木塊脫離活塞后不再回來，求：

（1）活塞上升達(dá)到的最大高度（相對于氣缸底部）；

（2）活塞上升達(dá)到最大高度時氣體的狀態(tài)參量，即壓強(qiáng)、體積、溫度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，三角形AOB為等腰直角三棱鏡的橫截面，以OA、OB為軸建立直角坐標(biāo)系xoy，OA=OB=L，棱鏡的折射率為n=。一束平行于斜邊AB的平行光從OB邊射入。光透過棱鏡只考慮一次內(nèi)部反射。

（i）求距離O點(diǎn)多遠(yuǎn)的入射光剛好從A點(diǎn)射出；

（ii）部分光將會從OA邊以平行于AB邊的方向射出，這部分透射光在垂直于光線方向的寬度。

（已知）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m=0.1kg。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為M=0.2kg且可看做質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0=4m/s向右運(yùn)動，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后P1與P2黏連在一起，P壓縮彈簧后被彈回(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。平板P1的長度L=1m ，P與P1之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，P2上表面光滑。求：

（1）P1、P2剛碰完時的共同速度v1；

（2）此過程中彈簧的最大彈性勢能Ep。

（3）通過計算判斷最終P能否從P1上滑下，并求出P的最終速度v2。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與該小球相連．現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，沿豎直桿運(yùn)動經(jīng)過B點(diǎn)，已知OA長度小于OB長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈簧彈力大小相等．在小球由A到B的過程中

A. 加速度等于重力加速度的位置有兩處

B. 彈簧彈力的功率為0的位置只有一處

C. 彈簧彈力對小球做功等于零

D. 彈簧彈力做正功過程中小球運(yùn)動的距離等于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運(yùn)動的距離

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一光電管的陰極用極限波長的鈉制成．用波長的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差，光電流的飽和值．

（1）求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)；

（2）求電子到達(dá)A極時的最大動能；

（3）如果電勢差U不變，而照射光的強(qiáng)度增到原值的三倍，此時電子到達(dá)A極時的最大動能是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一水平傳送帶，以5m/s的速率順時針運(yùn)轉(zhuǎn)，AB間距為4m�，F(xiàn)將1kg的小塊經(jīng)放在傳送帶的左端，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)＝0.5，重力加速度取10m/s2。小物塊從傳送帶左端運(yùn)動到右端的過程中

A. 小物塊一直做勻加速運(yùn)動

B. 傳送帶對小物塊做功為20J

C. 摩擦產(chǎn)生的熱量為12.5J

D. 電動機(jī)由于傳送小物塊多消耗的電能為12.5J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】酒后駕車嚴(yán)重威脅公共交通安全。若將駕駛員從視覺感知前方危險到汽車開始制動的時間稱為反應(yīng)時間，將反應(yīng)時間和制動時間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動距離�？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時間和感知制動距離在駕駛員飲酒前后會發(fā)生明顯變化。一般人正常駕車的反應(yīng)時間為t0=0.5s，在一次酒駕的測試中，志愿者少量飲酒之后駕車以v1=72km/h的速度在試驗(yàn)場水平路面上沿直線做勻速運(yùn)動，從發(fā)現(xiàn)制動信號到最終停下來，其整個感知制動距離為s=53m。通過查閱志愿者所駕車型資料，得知該汽車從v2=28m/s制動減速到零所需時間為t2=3.5s，求：

(1)該汽車制動過程中的加速度a的大小?

(2)飲酒之后志愿者的反應(yīng)時間是多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】.某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上，如圖(a)所示．將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時，橡皮筋處于原長．

(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時拉力F的大小可由測力計讀出．測力計的示數(shù)如圖(b)所示，F的大小為4.0 N.

(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)．此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.

(ⅰ)用5 mm長度的線段表示1 N的力，以O為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合；（____）

(ⅱ)F合的大小為________N，F合與拉力F的夾角的正切值為________．

若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平等四邊行定則

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案