1、计算题 如图,轻直杆AB长为2m,两端各连着一个质量为1kg的小球,直杆绕着O点以ω=8rad/s逆时针匀速转动,AO=1.5m,A轨迹的最低点时恰好与一个直角斜面体的顶点相切,斜面的底角为37°和53°,取g=10m/s2。
(1)当A球通过最低点时,求B球对直杆的作用力;
(2)若当A球通过最低点时,两球脱离轻杆(不影响两球瞬时速度,此后两球不受杆影响),此后B球恰好击中斜面底部,且两球跟接触面碰后不反弹,试求B在空中飞行的时间;
(3)在(2)的情形下,求两球落点间的距离。

参考答案:解:(1)设杆对B球的作用力F向下,有

解得F=22N,即杆对B的作用力为22N,方向向下
由牛顿第三定律,B球对杆的作用力F"=8N,方向向上
(2)脱离轻杆时vA=ωOA=12m/s,vB=ωOB=4m/s
设在空中飞行时间为t,则有:
解得合理根t=1s
(3)B的水平位移
m
A的水平位移
m>
m,直接落在地面上
因此两球落点间距为
m
本题解析:
本题难度:困难
2、简答题 从倾角为θ的足够长的A点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为
,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为
,第二次初速度
,球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为
,若
,试比较
、
的大小
参考答案:速度偏向角一定是相同的
本题解析:
,
?
所以
。即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度是互相平行的。
★解析2:可先不比较
和
而比较速度偏向角的大小,速度偏向角为位移偏向角的2倍,所以速度偏向角一定是相同的。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动,已知水平面上的C点在O点的正下方,且到O点的距离为1.9 L,不计空气阻力,求:(g=10 m/s2)

(1)小球通过最高点A的速度vA;
(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍,且小球通过B点时细线断裂,求小球落地点到C的距离.
参考答案:(1)
(2)3L
本题解析:(1)对小球,当恰好通过最高点时,细线的拉力为0,根据向心力公式有mg=m
,则vA=
.
(2)当小球在B点时,由牛顿第二定律得
T-mg=m
,而T=6mg
解得小球在B点的速度vB=
细线断裂后,小球做平抛运动,则
竖直方向:1.9L-L=
gt2
水平方向:x=vBt
代入数据得:x=3L,即小球落地点到C的距离为3L.
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,将一小球以10 m/s的速度水平抛出,落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°,不计空气阻力,求:
(1)小球抛出点离地面的高度?
(2)小球飞行的水平距离?(g取10 m/s2)?
参考答案:(1)5 m?(2)10 m
本题解析:设小球从抛出到落地,用时为t,由平抛运动的规律有tan45°=vy/v0
竖直分速度vy=gt
下落高度为h即竖直位移h=1/2gt2?水平位移为s= v0t
联立以上各式并代如数据的h=5 m? s=10 m?
本题难度:简单
5、选择题 关于平抛运动,下列说法中正确的是
[? ]
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动在空中的飞行时间与抛出点和落地点间的高度差无关
C.平抛运动的水平射程只与初速度有关
D.平抛运动情况与物体的质量有关
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单