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1. 合成与分解是物理常用的一种研究问题的方法,如研究复杂的运动就可以将其分解成两个简单的运动来研究。请应用所学物理知识与方法,思考并解决以下问题。
(1)
如图1所示,将一小球以某速度从坐标轴原点O水平抛出,两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球,在两个坐标轴上留下了小球的两个“影子”,影子的位移和速度描述了小球在x、y两个方向的运动。不计空气阻力的影响。则:水平方向的“影子”做什么运动;竖直方向的“影子”做什么运动?
(2)
如图2所示,把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球在沿水平x轴的光滑杆上,能够在杆上自由滑动。把小球沿x轴拉开一段距离,小球将做振幅为R的振动,O为振动的平衡位置。另一小球B在竖直平面内以O′为圆心,在电动机的带动下,沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动。O与O′在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B,适当调整B的转速,可以观察到,小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。已知弹簧劲度系数为k,小球A的质量为m,弹簧的弹性势能表达式为
,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。请结合以上实验,完成:
a.求小球B的线速度大小?
b.推导出小球A的周期表达式为
。
【考点】
平抛运动;
【答案】
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综合题
普通
能力提升
真题演练
换一批
1. 一个小球从
高处水平抛出,落到地面的位置与桌面边缘的水平距离为
。小球离开桌面边缘时的速度是多大?
综合题
普通
2. 如图所示,水平地面固定着半径为0.5m的四分之一圆弧AC,O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点平抛一个小球(可视为质点),小球恰好垂直击中圆弧上的D点,D点到水平地面的高度为0.3m,取重力加速度大小
, 求:
(1)
小球从抛出到击中D点所用的时间
;
(2)
小球平抛的初速度大小
(保留根号)。
综合题
普通
3. 地面上有一个半径为
的圆形跑道,高为
的平台边缘上的
点在地面上
点的正上方,
与跑道圆心
的距离为
,如图所示跑道上停有一辆小车,现从
点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。小车可看成质点,
与圆轨道交于
、
两点,
与棱
垂直。问:
(1)
当小车位于
点时(
),沙袋刚好落入小车,沙袋抛出时的初速度为多大?
(2)
要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度大小在什么范围内?
(3)
若小车沿跑道顺时针匀速圆周运动,当小车恰好经过
点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在
处落入小车中,小车的速率
应满足什么条件?
综合题
普通
1. 在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和
的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( )
A.
2倍
B.
4倍
C.
6倍
D.
8倍
单选题
普通
2. 如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是( )
A.
将击中P点,t大于
B.
将击中P点,t等于
C.
将击中P点上方,t大于
D.
将击中P点下方,t等于
单选题
普通
3. 如图所示,水族馆训练员在训练海豚时,将一发光小球高举在水面上方的A位置,海豚的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距离为d,A位置离水面的高度为
d。训练员将小球向左水平抛出,入水点在B位置的正上方,入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置,折射光线与水平方向的夹角也为θ。
已知水的折射率n=
,求:
(1)
tanθ的值;
(2)
B位置到水面的距离H。
综合题
普通