【題目】如圖所示的機械裝置可以將圓周運動轉(zhuǎn)化為直線上的往復(fù)運動。連桿AB、OB可繞圖中A、B、O三處的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,連桿OB在豎直面內(nèi)的圓周運動可通過連桿AB使滑塊在水平橫桿上左右滑動。已知OB桿長為L,繞O點做逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω,當連桿AB與水平方向夾角為α,AB桿與OB桿的夾角為β時,滑塊的水平速度大小為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
根據(jù)“連桿OB在豎直面內(nèi)的圓周運動可通過連桿AB使滑塊在水平橫桿上左右滑動”、“滑塊的水平速度大小為”可知,本題考查速度的合成與分解問題,根據(jù)兩物體沿桿方向的速度相等,分別將A、B的速度沿桿和垂直桿分解,列式求解及可。
設(shè)滑塊的水平速度大小為v,A點的速度的方向沿水平方向,如圖將A點的速度分
根據(jù)運動的合成與分解可知,沿桿方向的分速度:vA分=vcosα,
B點做圓周運動,實際速度是圓周運動的線速度,可以分解為沿桿方向的分速度和垂直于桿方向的分速度,如圖設(shè)B的線速度為v′則:
vB分=v′cosθ=v′cos(90β)=v′sinβ, v′=ωL
又二者沿桿方向的分速度是相等的,即:vA分=vB分
聯(lián)立可得:v=.故D正確,ABC錯誤
故選:D
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【題目】如圖所示,a、b、c為三顆人造地球衛(wèi)星,其中a為地球同步衛(wèi)星,b、c在同一軌道上,三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是( 。
A. 衛(wèi)星a的運行周期大于衛(wèi)星b的運行周期
B. 衛(wèi)星b的運行速度可能大于
C. 衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星c
D. 衛(wèi)星a在運行時有可能經(jīng)過宜昌市的正上方
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【題目】如圖甲所示,輕繩一端固定在O點,另一端固定一小球(可看成質(zhì)點),讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。改變小球通過最高點時的速度大小v,測得相應(yīng)的輕繩彈力大小F,得到F-v2圖象如圖乙所示,已知圖線的延長線與縱軸交點坐標為(0,-b),斜率為k。不計空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是
A. 該小球的質(zhì)量為bg
B. 小球運動的軌道半徑為
C. 圖線與橫軸的交點表示小球所受的合外力為零
D. 當v2=a時,小球的向心加速度為g
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【題目】水平地面上有一高h=4.2m的豎直墻,現(xiàn)將一小球以v0=6.0m/s的速度垂直于墻面水平拋出,已知拋出點與墻面的水平距離s=3.6m、離地面高H=5.0m,不計空氣阻力,不計墻的厚度。取重力加速度g=10m/s2。
(1)求小球碰墻點離地面的高度h1;
(2)若仍將小球從原位置沿原方向拋出,為使小球能越過豎直墻,小球拋出時的初速度大小應(yīng)滿足什么條件?
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【題目】超強臺風山竹于2018年9月16日前后來到我國廣東中部沿海登陸,其風力達到17級超強臺風強度,風速左右,對固定建筑物破壞程度非常巨大。請你根據(jù)所學物理知識推算固定建筑物所受風力(空氣的壓力)與風速(空氣流動速度)大小關(guān)系,假設(shè)某一建筑物垂直風速方向的受力面積為S,風速大小為v,空氣吹到建筑物上后速度瞬間減為零,空氣密度為ρ,風力F與風速大小v關(guān)系式為( )
A. B. C. D.
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【題目】在研究曲線運動的條件時,某同學做了如圖所示的實驗。未放置磁鐵時,鋼球在水平面上做直線運動,若在鋼球運動路線的旁邊放置一塊磁鐵,鋼球?qū)⒆銮運動。該實驗說明
A. 鋼球所受合力為零時也可以做曲線運動
B. 鋼球所受合力方向與速度方向不在同一條直線上,就會做曲線運動
C. 鋼球所受合力方向與速度方向在同一條直線上,就會做曲線運動
D. 鋼球加速度方向與速度方向在同一條直線上,就會做曲線運動
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【題目】如圖所示,用光電門等器材驗證機械能守恒定律。一個直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處靜止釋放,下落過程中通過A處正下方固定的光電門B,測得A、B間的距離為H(>>d),小球通過光電門B的時間為t,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,則
(1)小球通過光電門B時的速度表達式v=______________________;
(2)多次改變A、B間距離H,重復(fù)上述實驗,描點作出隨H變化的圖象,若小球下落過程中機械能守恒,則作出的圖線為通過坐標原點的一條傾斜直線,且斜率為___________;
(3)某同學通過實驗獲得-H圖線為通過坐標原點的直線,但斜率比(2)中的斜率偏小,原因可能是____________________________________________。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg、電荷量q=-4×10-3C的小球用長度1=0.5m的不可伸長的絕緣輕質(zhì)細線懸吊在O點,過O點的豎直線右側(cè)有豎直向下足夠大的勻強電場,電場強度大小E=5×103N/C,F(xiàn)將小球拉至A處,此時細線與豎直方向成θ角。現(xiàn)由靜止釋放小球,在小球運動過程中細線始終未被拉斷。已知cosθ=,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球第一次離開電場時的速度大;
(2)小球第一次進入電場時的動能。
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【題目】如圖所示,高為 L 的傾斜直軌道 AB、CD 與水平面的夾角均為45°,分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于 B、D 兩點,圓弧的半徑也為 L。質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止下滑后,經(jīng)軌道 CD 后返回,再次沖上軌道AB至速度為零時,相對于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道 AB 間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,重力加速度為 g,求:
(1)求滑塊第一次經(jīng)過 B 點的速度大小;
(2)滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大。
(3)滑塊與軌道 CD 間的動摩擦因數(shù)μ2。
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