题目内容
【题目】如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块(视为质点)从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.(g为重力加速度)
(1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点,求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大;
(2)要求物块能通过圆轨道最高点,且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg.求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】试题分析:根据牛顿第二定律求得在A处的速度,然后应用机械能守恒求得高度;根据牛顿第二定律求得在A处的速度范围,然后应用机械能守恒求得高度取值范围;
(1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点,那么对物块在最高点A处应用牛顿第二定律可得.
又有物块运动过程只有重力做功,机械能守恒,所以有
所以.
(2)要求物块能通过圆轨道最高点,且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg,那么由牛顿第三定律可得:物块在最高点受到轨道的支持力不超过5mg.
所以,对物块在最高点A处应用牛顿第二定律可得: .
又有物块运动过程只有重力做功,机械能守恒,所以有.
所以, ,所以.
【题目】小明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图(a)所示.
(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
(2)有关此实验,下列叙述正确的是 .
A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 |
B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力 |
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 |
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 |
(3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示) .(填李明或张华)