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力学知识结构体系     练习题 1.如图所示，长度为0.5 m的轻质细杆OP，P端有一个质量为3.0 kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内作匀速率圆周运动，其运动速率为2 m／s，则小球通过最高点时杆子OP受到(g取10 m／s2) ( )  A．6.0 N的拉力 B．6.0 N的压力 C．24 N的拉力 D．24 N的压力 答案：B 【解析】以小球为研究对象，设杆的作用力方向向下，大小为F，  ，由牛顿第三定律可知B对； 2.如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法不正确的是（ ）  A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C．若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动 答案：B 【解析】试题分析：A、在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故A正确． BC、当向心力减小时，将可能沿pb轨道做离心运动，故B错误，C正确． D、若拉力突然变大，拉力大于向心力，小球做向心运动，故D正确． 本题选错误的，故选：B 3.如图在绕竖直轴OO’做匀速转动的水平圆盘上，沿同一半径方向放着可视为质点的A、B两物体，同时用长为  的细线将这两物连接起来，一起随盘匀速转动。已知A、B两物体质量分别为mA=0.3kg和mB=0.1kg，绳长  =0.1m，A到转轴的距离r=0.2m,A、B两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍，g取10m/s2.  ⑴若使A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动，求圆盘的角速度。 ⑵当圆盘转速增加到A、B两物体即将开始滑动时烧断细线，则A、B两物体的运动情况如何？A物体所受摩擦力时多大？ 答案： (1)  (2)A不动；B物体做离心运动；FA=1.07N 【解析】(1)当A开始滑动时，表明A与盘间的静摩擦力也已达最大，则： 对A：μmAg-FT=mω2RA 对B：FT+μmBg=mω2RB 由上面两式联解得：此时圆盘的角速度为： 则当 时，A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动． (2)烧断细线，A与盘间静摩擦力减小，继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动． 此时f=mAω2RA，解得：f=0.3×( )2×0.2＝1.07N 而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动． 4.从离地面80m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，g取10 m/s2，求： （1）经过多长时间落到地面？ （2）自开始下落计时，在第1s内的位移大小、最后1s内的位移大小。 答案： （1）4s （2）5m；35m 【解析】（1）由 ，得物体下落到地面的时间为 ； （2）在第1s内的位移 ； 最后1s内的位移等于总位移减去前3s的位移，即 ； 来源网络 |
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