[高一理化生]第五章曲線運(yùn)動(dòng)測(cè)試題難題解析含答案-資料下載頁(yè)
2025-01-09 10:28本頁(yè)面
【正文】 fsinθ； 水平方向： FNsinθ +Ffcosθ =m 2vr ， 又 Ff=μ FN， 可得 v= (sin co s )co s sin gr? ? ?? ? ???. (2)代入數(shù)據(jù)可得： v= m/s. ，水平傳送帶的長(zhǎng)度 L=5m，皮帶輪的半徑 R=，皮帶輪以角速度 ? 順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有一小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）以水平速度 v0 從 A 點(diǎn)滑上傳送帶，越過(guò) B 點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，其水平位移為 s。保持物體的初速度 v0不變，多次改變皮帶輪的角速度 ? ，依次測(cè)量水平位移 s，得到如圖乙所示的 s— ? 圖像?；卮鹣铝袉?wèn) 題： （ 1）當(dāng) 0 10??? rad/s 時(shí)，物體在 A、 B 之間做什么運(yùn)動(dòng)？ （ 2） B 端距地面的高度 h 為多大？ （ 3）物塊的初速度 v0 多大？ 解： （ 1） 物體的水平位移相同，說(shuō)明物體離開(kāi) B 點(diǎn)的速度相同，物體的速度大于皮帶的速度，一直做勻減速運(yùn)動(dòng)。 （ 2） 當(dāng) ω=10rad/s 時(shí)，物體經(jīng)過(guò) B 點(diǎn)的速度為 1?? ?RvB m/s ① 平拋運(yùn)動(dòng)： 221gth? ② tvs B? ③ 解得： t=1s， h=5m ④ （ 3） 當(dāng) ω30rad/s 時(shí)，水平位移不變，說(shuō)明物體在 AB 之間一直加速，其末速度 3??? tsvB m/s ⑤ 圖乙 ? /rad/s s/m 3 1 30 10 根據(jù) 220 2tv v as?? ⑥ 當(dāng) 0≤ω≤10rad/s時(shí)， 2202 BgL v v? ?? ⑦ 當(dāng) ω≥30rad/s時(shí)， 2022 vvgL B ???? 220BgL v v? ??， ⑧ 解得： 0 5/v m s? ⑨ 19． 如圖 — 8 所示，質(zhì)量為 m 的小球，用輕軟繩系 在邊長(zhǎng)為 a 的正方形截面木柱的邊 A 處（木柱水平放置， 圖中畫斜線部分為其豎直橫截面），軟繩長(zhǎng) 4a 質(zhì)量不計(jì)， 它所承受的最大拉力為 7mg，開(kāi)始繩呈水平狀態(tài)。若以 圖 — 8 豎直向下的初速度拋出小球，為使繩能繞木柱上，且小 球始終沿圓弧運(yùn)動(dòng)，最后擊中 A 點(diǎn)，求拋出小球初速度 的最大值和最小值（空氣阻力不計(jì)）。 分析：小球依次繞 A、 B、 C、 D 各點(diǎn)做半徑不同的 圓周運(yùn)動(dòng)，其速率大小可由能量關(guān)系確定。 解：小球運(yùn)動(dòng)到圖 — 9 所示的 各位置處時(shí)的速率分 別記為υ i，小球剛運(yùn)動(dòng)到和剛要離開(kāi)圖 9— 9 所示的各 位置處時(shí)線中張力大小分別記為 Ti和 Ti/，于是由相關(guān) 規(guī)律依次可得 21 mυ 02=21 mυ 12－ 4mga =21 mυ 22－ mga =21 mυ 32+mga 圖 — 9 =21 mυ 42 T1－ mg=mυ 12/4a T1/－ mg=mυ 12/3a T2= mυ 22/3a T2/= mυ 22/2a T3+mg= mυ 32/2a T3/+mg= mυ 32/a T4=mυ 42/a 由此依次解得 υ 1Cυ2D3υ4υBA0υT1= am420? +3mg T1/= am320? + 311 mg T2= am320? +32 mg T2/= am220? － 2mg T3/= am 20? － 3mg T4= am 20? 考慮到各個(gè) Ti和 Ti/均不應(yīng)小于零，于是可知各狀態(tài)下繩的拉力中 T1/最大， T3最小，由此可得：當(dāng)初速度取得最大和最小值時(shí)應(yīng)有 T1/=7mg T3=0 因此解得初速度的最大值和最小值分別為 max0? = ga10 min0? =2 ga
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