(12 分)如圖所示,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上,環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑,環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)μ=0.8。 對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角θ=53°的恒定拉力F,使圓環(huán)從靜止開始運(yùn)動,第1s內(nèi)前進(jìn)了2.2m。(取g=10m/s²,sin53°=0.8,cos53°=0.6)

求:(1)圓環(huán)加速度a的大;
(2)拉力F的大小。

(1)a=4.4m/s2   (2) F=1N或F=9N

解析試題分析:(1)小環(huán)做勻加速直線運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)公式可知
    得a=4.4m/s2     (4分)
(2)令,解得F=1.25N.
當(dāng)F<1.25N時(shí),環(huán)與桿的上部接觸,受力如圖:

由牛頓第二定律,,
聯(lián)立解得:
代入數(shù)據(jù)得:F=1N       (4分)
當(dāng)F>1.25N時(shí),環(huán)與桿的下部接觸,受力如圖:

由牛頓第二定律,,
聯(lián)立解得:
代入數(shù)據(jù)得:F=9N     (4分)
考點(diǎn):考查牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。已知它在第4s內(nèi)的位移是14m。求:(1)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度;(2)它前進(jìn)72m所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)物體在斜面頂端由靜止勻加速下滑,最初4s內(nèi)經(jīng)過的路程為,最后4s內(nèi)經(jīng)過的路程為,且,求斜面的全長。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平傳送帶AB的右端與在豎直面內(nèi)的用內(nèi)徑光滑的鋼管彎成的“9”形固定軌道相接,鋼管內(nèi)徑很小。傳送帶的運(yùn)行速度v0=4.0m/s,將質(zhì)量m=1kg的可看做質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放在傳送帶的A端。已知傳送帶長度L= 4.0 m,離地高度h=0.4 m,“9”字全髙H= 0.6 m,“9”字上半部分3/4圓弧的半徑R=0.1m,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,試求:

(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動到B端所需要的時(shí)間;
(2)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對軌道作用力;
(3)滑塊從D點(diǎn)拋出后的水平射程。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)2012年11月,我國艦載機(jī)在航母上首降成功。設(shè)某一載艦機(jī)質(zhì)量為m = 2.5×104 kg,速度為v0=42m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機(jī)將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動,著艦過程中航母靜止不動。
(1)飛機(jī)著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機(jī)不滑到海里?
(2)為了讓飛機(jī)在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速,同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動機(jī)。圖示為飛機(jī)勾住阻攔索后某一時(shí)刻的情景,此時(shí)發(fā)動機(jī)的推力大小為F = 1.2×105 N,減速的加速度a1=20m/s2,此時(shí)阻攔索夾角θ=106°,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時(shí)阻攔索承受的張力大小?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑的水平面上放著一塊木板,木板處于靜止?fàn)顟B(tài),其質(zhì)量M=2.0kg。質(zhì)量m="1.0" kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的最右端。現(xiàn)對木板施加一個(gè)水平向右的恒力F,使木板與小物塊發(fā)生相對滑動。已知F=6N,小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,g取10m/s。

(1)求木板開始運(yùn)動時(shí)的加速度大。
(2)在F作用1s后將其撤去,為使小物塊不脫離木板,木板至少多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

在一條狹窄的公路上,乙車以v2=10m/s勻速行駛,甲車在后面以v1=30m/s速度勻速行駛。由于甲車司機(jī)疏忽,當(dāng)兩車相距L=50米時(shí),甲才發(fā)現(xiàn)乙,t1=0.2s后,甲以a1=3m/s2的加速度勻減速,并鳴笛警告。又經(jīng)過t2=0.5s,乙車以a2=2m/s2的加速度加速。問兩車是否會相撞,若相撞,求相撞時(shí)刻;如不相撞,求兩車最小間距。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運(yùn)動,一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動的圖像如圖所示。g取10m/s2,求:

(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù);
(2)水平推力F的大;
(3)0-10s內(nèi)物體運(yùn)動位移的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)某電視劇制作中心要拍攝一特技動作,要求特技演員從80m的大樓樓頂自由下落到行駛的汽車上,若演員開始下落的同時(shí)汽車從60m遠(yuǎn)處由靜止向樓底先勻加速運(yùn)動3s,再勻速行駛到樓底,為保證演員能安全落到汽車上(不計(jì)空氣阻力,人和汽車看成質(zhì)點(diǎn), g=10m/s2),求:
(1)汽車須多長時(shí)間開到樓底;
(2)汽車勻加速運(yùn)動的位移和加速度的大小。

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