(08年西南師大附中月考)(16分) 如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中,盒子的邊長略大于球的直徑.某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),問:

(1)要使盒子在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無作用力,則該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為多少?

(2)若盒子以第 (1) 問中周期的做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則當(dāng)盒子運(yùn)動(dòng)到圖示球心與O點(diǎn)位于同一水平面位置時(shí),小球?qū)凶拥哪男┟嬗凶饔昧,作用力為多大?/p>

(1)設(shè)此時(shí)盒子的運(yùn)動(dòng)周期為T0,因?yàn)樵谧罡唿c(diǎn)時(shí)盒子與小球之間剛好無作用力,因此小球僅受重力作用。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:

                        。3分)

 

                          (2分)

 

解之得:                    (1分)

 

(2)設(shè)此時(shí)盒子的運(yùn)動(dòng)周期為T,則此時(shí)小球的向心加速度為: (3分)

由第一問知:          且    

            

由上述三式知:                             (2分)

 

設(shè)小球受盒子右側(cè)面的作用力為F,受上側(cè)面的作用力為N,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律知:

 

在水平方向上:                                  (2分)

 

即:                  

  

在豎直方向上:                          (2分)

 

即:                      

       

因?yàn)?I>F為正值、N為負(fù)值,所以小球?qū)凶拥挠覀?cè)面和下側(cè)面有作用力,分別為4 mgmg。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(08年西南師大附中月考)(6分) 為了研究平拋運(yùn)動(dòng)的水平和豎直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn):

如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中,AB兩球同時(shí)落地,說明______________________________。

如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中:將兩斜滑道固定在同一豎直面內(nèi),最下端水平,滑道2與足夠長光滑水平板相接.把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止釋放,則他觀察到的現(xiàn)象是_________________________________,這說明_________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(08年西南師大附中月考)(20分)如圖所示,一輕彈簧豎直放置在地面上,輕彈簧下端與地面固定,上端連接一質(zhì)量為M的水平鋼板,處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球從距鋼板h=5m的高處自由下落并與鋼板發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失,已知M=3m,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2

(1)求小球與鋼板第一次碰撞后瞬間,小球的速度v1和鋼板的速度v2

(2)如果鋼板做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為2.0 s,以小球自由下落的瞬間為計(jì)時(shí)起點(diǎn),以向下方向?yàn)檎较,在圖中畫出小球的速度v隨時(shí)間t變化的v t圖線(不要求寫出計(jì)算過程)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(08年西南師大附中月考)(15分)如圖(a)所示,某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn):在傾角為37°的斜面上,一個(gè)質(zhì)量為m的物體A在沿粗糙斜面向下的不同的恒定拉力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),設(shè)沿斜面向下的方向?yàn)榧铀俣?I>a的正方向,物體A的加速度a與拉力F的關(guān)系如圖(b)所示,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1) 物體A的質(zhì)量;

(2) 物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(08年西南師大附中期末物理文)(13分) 如圖所示電路中,電阻R1R2=6Ω,金屬導(dǎo)體棒MN,電阻r=1Ω,其余電阻不計(jì)。MN邊長為L=0.4m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。當(dāng)MN以10m./s的速度水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求:

(1) MN運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?

       (2) 通過R1的電流是多大?   

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(08年西南師大附中期末)(12分) 已知氘核質(zhì)量為2.0136 u,中子的質(zhì)量為1.0087 u,核的質(zhì)量為3.015 u

(1) 寫出兩氘核聚變成的核反應(yīng)方程;

(2) 計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能;

(3) 若兩氘核以相等的動(dòng)能0.35MeV做對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng),且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為生成物的動(dòng)能,則生成物的動(dòng)能各是多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案