培優(yōu)臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題輔導(dǎo)專題訓(xùn)練及詳細(xì)答案-展示頁
2025-04-02 00:19本頁面
【正文】 ．2．如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角為，當(dāng)圓錐和球一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球壓緊錐面．此時(shí)繩的張力是多少？若要小球離開錐面，則小球的角速度至少為多少？【答案】（1）（2）【解析】（1）小球此時(shí)受到豎直向下的重力mg，繩子的拉力T，錐面對(duì)小球的支持力N，三個(gè)力作用，合力充當(dāng)向心力，即合力在水平方向上有，在豎直方向上：聯(lián)立四個(gè)式子可得（2）重力和拉力完全充當(dāng)向心力時(shí)，小球?qū)﹀F面的壓力為零，故有向心力，聯(lián)立可得，即小球的角速度至少為；3．今年入冬以來，我國多地出現(xiàn)了霧霾天氣，給交通安全帶來了很大的危害．某地霧霾天氣中高速公司上的能見度只有72m，要保證行駛前方突發(fā)緊急情況下汽車的安全，汽車行駛的速度不能太大．已知汽車剎車時(shí)的加速度大小為5m/s2．（1）若前方緊急情況出現(xiàn)的同時(shí)汽車開始制動(dòng)，汽車行駛的速度不能超過多大？（結(jié)果可以帶根號(hào)）（2），汽車行駛的速度不能超過多大？【答案】（1）m/s；（2）24m/s．【解析】試題分析：（1）根據(jù)速度位移公式求出求出汽車行駛的最大速度；（2）汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的做勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移之和等于72m，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出汽車行駛的最大速度．解：（1）設(shè)汽車剎車的加速度a=﹣5m/s2，要在s=72m內(nèi)停下，行駛的速度不超過v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程有：0﹣v12=﹣2as ①代入題中數(shù)據(jù)可得：v1=12m/s（2）設(shè)有汽車行駛的速度不超過v2，在駕駛員的反應(yīng)時(shí)間t0內(nèi)汽車作勻速運(yùn)動(dòng)的位移s1：s1=v2t0 ②剎車減速位移s2=③s=s1+s2 ④由②～④式并代入數(shù)據(jù)可得：v2=24m/s答：（1）汽車行駛的速度不能超過m/s；（2）汽車行駛的速度不能超過24m/s．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，抓住總位移，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解．4．壁厚不計(jì)的圓筒形薄壁玻璃容器的側(cè)視圖如圖所示。圓形底面的直徑為，圓筒的高度為R?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【詳解】(1)盛滿甲液體，如圖甲所示，P點(diǎn)剛好全反射時(shí)為最小折射率，有由幾何關(guān)系知解得則甲液體的折射率應(yīng)為(2)盛滿乙液體，如圖乙所示，與底邊平行的光線剛好射入液體時(shí)對(duì)應(yīng)液體的最小折射率，A點(diǎn)由幾何關(guān)系得B點(diǎn)恰好全反射有解各式得則乙液體的折射率應(yīng)為5．如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2mg?！螦CB=53176。=，cos53176。【詳解】當(dāng)小球線速度增大時(shí)，BC逐漸被拉直，小球線速度增至BC剛被拉直時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)小球有TAsin∠ACB﹣mg=0 ①TAcos∠ACB+TB= ②由①可求得AC繩中的拉力
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