高中物理竞赛_动力学

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资源描述

动力学1、如图1所示,在光滑的固定斜面上,A、B两物体用弹簧相连,被一水平外力F拉着匀速上滑。某瞬时,突然将F撤去,试求此瞬时A、B的加速度aA和aB分别是多少(明确大小和方向)。已知斜面倾角θ=30°,A、B的质量分别为mA=1kg和mB=2kg,重力加速度g=10m/s2。(aA=0;aB=7.5m/s2,沿斜面向下。)2倾角为α的固定斜面上,停放质量为M的大平板车,它与斜面的摩擦可以忽略不计。平板车上表面粗糙,当其上有一质量为m的人以恒定加速度向下加速跑动时,发现平板车恰能维持静止平衡。试求这个加速度a值。3:光滑水平桌面上静置三只小球,m1=1kg、m2=2kg、m3=3kg,两球间有不可伸长的轻绳相连,且组成直角三角形,α=37°.若在m1上突然施加一垂直于m2、m3连线的力F=10N,求此瞬时m1受到的合力,如图1所示.αa图5mM4:图4所示。为斜面重合的两楔块ABC及ADC,质量均为M,AD、BC两面成水平,E为质量等于m的小滑块,楔块的倾角为a,各面均光滑,系统放在水平平台角上从静止开始释放,求两斜面未分离前E的加速度。5长分别为l1和l2的不可伸长的轻绳悬挂质量都是m的两个小球,如图4所示,它们处于平衡状态。突然连接两绳的中间小球受水平向右的冲击(如另一球的碰撞),瞬间内获得水平向右的速度v0,求这瞬间连接m2的绳的拉力为多少?6:定滑轮一方挂有m1=5kg的物体,另一方挂有轻滑轮B,滑轮B两方挂着m2=3kg与m3=2kg的物体(图5),求每个物体的加速度。图57:如图9所示,两个木块A和B间的接触面垂直于图中纸面且与小平成θ角.A、B间的接触面是光滑的,但它们与水平桌面间有摩擦,静摩擦因数和动摩擦因数均为μ.开始时A、B都静止,现施一水平推力F于A,要使A、B向右加速运动且A、B之间不发生相对滑动,则:(1)μ的数值应满足什么条件?(2)推力F的最大值不能超过多少?(只考虑平动,不考虑转动问题)8:如图11所示,C为一放在固定的粗糙水平桌面上的双斜面,其质量mc=6.5kg,顶端有一定滑轮,滑轮的质量及轴处的摩擦皆可不计.A和B是两个滑块,质量分别为mA=3.0kg,mB=0.50kg,由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连.开始时,设法抓住A、B和C,使它们都处于静止状态,且滑轮两边的轻绳恰好伸直.今用一大小等于26.5N的水平推力F作用于C,并同时释放A、B和C.沿桌面向左滑行,其加速度a=3.0m/s2,B相对于桌面无水平方向的位移(绳子一直是绷紧的).试求C与桌面间的动摩擦因数μ.(图中α=37°,β=53°,已知sin37°=0.6,重力加速度g=10m/s2)9:如图2所示,质量为m的物体C用两根绳子系住,两绳分别跨过同一高度的滑轮O1和O2后与滑块A、B相连.滑块A的质量为m,滑块B的质量为2m,分别放在倾角为60°和30°的固定光滑斜面上.当系统平衡时,在物体C上无初速地放上另一质量也为m的物体D,并且C、D立刻粘在一起.试求刚放上D的瞬时物体A和B的加速度.10、一个质量为m的小物体,放在半径为R的半球顶上,设半球面光滑,初始时它们之间相对静止.求在下列情况中物体m离开球面时,它距半球底面的距离,如图所示.(1)半球以10m/s的速度匀速上升;(2)半球以a=g/4的加速度匀加速向右运动.11、如图3所示,弹簧秤下面悬挂着定滑轮,跨过滑轮两边的绳子分别连接着三个钩码和五个钩码,每个钩码的质量为50g,当系统从静止开始释放后,试求弹簧秤的示数。重力加速度g=10m/s2,忽略滑轮的质量。12、如图4所示,倾角为α的粗糙斜面上,放置长方形大木箱,木箱顶部用细绳悬挂一个小球。当木箱沿斜面加速下滑时,发现悬绳相对箱内“墙壁”摆起一个稳定的角度β(βα)。试据此求出木箱与斜面的摩擦因素μ。13、在竖直平面内建立图示直角坐标,在坐标系中有光滑的抛物线轨道,轨道对应方程y=Ax2。轨道的顶点O处有一小球,受轻微扰动后无初速沿轨道右方滑下。试问:小球是否会中途脱离轨道?14、轻绳的一端连接于天花板上A点,绳上距A点为a处系有一个质量为m的质点B,绳的另一端跨过C处的定滑轮(滑轮的质量可以忽略,C与A在同一水平线上)。某人握住绳的自由端,以恒定的速率v收绳。当绳收至图示位置时(B两边的绳与水平线夹角分别为α和β),求右边绳子的张力。15、汽车重量为G,其重心离前轮(轴所在的竖直线)和后轮(轴所在的竖直线)分别为l1和l2(l2>l1),重心离地面的高度为h。试求:汽车以多大加速度a前进时,其前、后轮对地面的压力相等?16、均质半圆形金属拱架ACB,圆心在O点,质量M=1000kg,A端与地面的铰链相连,B端搁在滚珠上。现有一质量m=500kg的物体从顶点C无摩擦滑下,当它滑到D点时(已知∠COD=30°),试求A、B两处对拱架的作用力。一个质量为m的小物体,放在半径为R的半球顶上,设半球面光滑,初始时它们之间相对静止.求在下列情况中物体m离开球面时,它距半球底面的距离,如图所示.(1)半球以10m/s的速度匀速上升;(2)半球以a=g/4的加速度匀加速向右运动.17、如图所示,质量为M的圆形滑块平放在桌面上,一轻绳跨过滑块后,两端各挂一个质量分别为m1和m2的物体,两物体通过平行的绳子悬垂在桌面外边。不计所有摩擦,试求圆形滑块的加速度。18一个质量为m的小球C固定在一根长2l的轻杆的中点,轻杆由竖直位置开始沿墙滑下,杆B端的速度恒为v,求当杆和墙成α角时,杆对C的作用力。19、在半径为R的水平转台边缘放一质量为m的物块,当转台的转速增大到n0(即每秒n0转)时,物体被抛出转台。若在转台上物块所在半径的中点再放一个相同的物块,并用不可伸长的细绳将这两个物块连接起来。试问:(1)转速增为1.1n0时,细绳的拉力T为多大?(2)转速为多大时,两物块会在转台上滑动?20、用细杆把质量为M的圆环固定起来,其顶部套有两个质量均为m的小环,它们之间无摩擦。现给两小环一个微小扰动,令两小环分别从左、右两边下滑(不计初速)。试讨论:m和M满足何关系时,大环有上升或下降的趋势。21一根不可伸长的轻绳,穿上一粒质量为m的小珠子,绳的一端固定在A点,另一端系在轻环上,环可以沿水平杆自由滑动。开始时珠子被维持在环旁边,绳子拉直,绳长为L,A点到杆的距离为h,绳能承受的最大张力为T0,求当绳子被拉断时珠子的速度。(设各处都很光滑)

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