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图甲为竖直放置的离心轨道,其中圆轨道的半径r=0.10 m,在轨道的最低点A和最...

图甲为竖直放置的离心轨道,其中圆轨道的半径r=0.10 m,在轨道的最低点A和最高点B各安装了一个压力传感器(图中未画出),小球(可视为质点)从斜轨道的不同高度由静止释放,可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FB(g取10 m/s2)

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(1)若不计小球所受阻力,且小球恰能过B点,求小球通过A点时速度vA的大小。

(2)若不计小球所受阻力,小球每次都能通过B点,FB随FA变化的图线如图乙中的a所示,求小球的质量m。

3)若小球所受阻力不可忽略,FB随FA变化的图线如图乙中的b所示,求当FB=6.0 N时,小球从A点运动到B点的过程中损失的机械能。

 

(1)2.2m/s(2)0.1kg(3)0.2J 【解析】 试题分析:(1)若小球恰能通过B点,设此时小球质量为m,通过B时的速度为vB。 根据牛顿第二定律有 根据机械能守恒定律有 所以 (2)根据第(1)问及图乙可知:当小球通过A点时的速度时,小球对轨道压力的大小FA1=6N。设小球通过A点时,轨道对小球支持力的大小为FA2根据牛顿运动定律有FA1=FA2,且 所以 m=0.1kg (3)根据图乙可知:当小球通过B点时,若小球对轨道压力的大小FB=6.0N,则小球通过A点时对轨道压力的大小FA=16N。设轨道对小球通过A、B时支持力的大小分别为FA’、FB’,速度分别为vA’、vB’。根据牛顿运动定律有FA’=FA,且 ; FB’=FB,且 在小球从A运动到B的过程中,根据功能原理又有: 所以 考点:牛顿第二定律;能量守恒定律的应用 【名师点睛】此题是关于牛顿第二定律以及能量守恒定律的应用问题;关键是搞清物理过程,理解图像的物理意义,尤其是知道“小球恰能过B点”的含义,能够读懂图象隐含的信息,是解决本题的关键;此题有一定的难度,考查学生的综合能力。  
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考点分析:
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经过用天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识,双星系统由两个星体组成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离,一般双星系统距离其他星体很远,可以当做孤立系统来处理。现根据对某一双星系统的光度学测量确定,该双星系统中每个星体的质量都是M,两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。试求:

(1)该双星系统的运动周期;

(2)若实验中观测到的运动周期为T观测,且满分5 manfen5.com。为理解T观测 与T计算的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型,我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布这种暗物质。若不考虑其他暗物质的影响,根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。

 

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如图所示,底座A上装有长h=0.5m的直立杆,底座和杆的总质量M为0.2kg,杆上套有质量m为0.05kg的小环B,环与杆有摩擦。当环从底座上以v=4 m/s的速度向上运动时,刚好能达到杆顶,求:

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(1)在环升起的过程中,底座对水平面的压力。

(2)小环从杆顶落回底座需多少时间?(g取10m/s2

 

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在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如下图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm)

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(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是    点读数。(填A、B、C、D或E)

(2)实验时,在释放重锤  (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。

(3)该实验中,为了求两点之间重锤的重力势能变化,需要知道重力加速度g 的值,这个g值应该是:

A.取当地的实际g值;  B.根据打出的纸带,用Δs=gT2求出;

C.近似取10m/s2即可;    D.以上说法都不对。

(4)如O点到某计时点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为      

(5)若重锤质量m=2.00×满分5 manfen5.comkg,重力加速度g=9.80m/满分5 manfen5.com,由图中给出的数据,可得出从O到打下D点,重锤重力势能的减少量为       J,而动能的增加量为        J(均保留3位有效数字)。

6根据以上数据分析得出本实验结论为                                         

 

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某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。

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(1)图象不过坐标原点的原因是__________________________;

2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填 “是”或“否”);

3)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg。

 

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如图所示,光滑轨道LMNPQMK固定在水平地面上,轨道平面在竖直面内,MNPQM 半径为R的圆形轨道,轨道LM与圆形轨道MNPQMM点相切,轨道MK与圆形轨道MNPQMM点相切,b点、P点在同一水平面上,K点位置比P点低,b点离地高度为2Ra点离地高度为2.5R。若将一个质量为m的小球从左侧轨道上不同位置由静止释放,关于小球的运动情况,以下说法中正确的是

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A.若将小球从LM轨道上a点由静止释放,小球一定能沿轨道运动到K点

B.若将小球从LM轨道上b点由静止释放,小球一定能沿轨道运动到K点

C.若将小球从LM轨道上ab点之间任一位置由静止释放,小球一定能沿轨道运动到K点

满分5 manfen5.comD.若将小球从LM轨道上a点以上任一位置由静止释放,小球沿轨道运动到K点后做斜上抛运动,小球做斜上抛运动时距离地面的最大高度一定等于由静止释放时的高度

 

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