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如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小...

如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h=6m.转动中小球在最低点时绳子恰好断了.(取g=10m/s2)

(1)绳子断时小球运动的角速度多大?

(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?

 

(1)8rad/s (2)8m 【解析】试题分析:绳子断时,绳子的拉力恰好是74N,对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大小;绳断后,小球做平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离。 (1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可得, F-mg=mrω2 所以ω=8rad/s (2)由v=rω可得,绳断是小球的线速度大小为v=8m/s 绳断后,小球做平抛运动, 水平方向上:x=vt      竖直方向上:      代入数值解得 x=8m 点睛:小球在最低点时绳子恰好断了,说明此时绳的拉力恰好为74N,抓住这个临界条件,再利用圆周运动和平抛运动的规律求解即可。  
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考点分析:
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两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为13,两行星半径之比为31,则:

1)两行星密度之比为多少?

2)两行星表面处重力加速度之比为多少?

 

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如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T-v2图象如图乙所示,则( )

A. 当地的重力加速度为

B. 轻质绳长为

C. v2=c时,轻质绳的拉力大小为

D. v2=c时,轻质绳的拉力大小为

 

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竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道,如图所示,AMB三点位于同一水平面上,CD分别为两轨道的最低点,将两个相同的小球分别从AB处同时无初速释放。则

A. 通过CD时,两球的线速度大小相等

B. 通过CD时,两球的角速度大小相等

C. 通过CD时,两球的机械能相等

D. 通过CD时,两球对轨道的压力相等

 

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如图所示,用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道,竖直固定在地面上,其圆心为O、半径为R.轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方.A、B是质量均为m的小环,A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环.两环均可看做质点,且不计滑轮大小与质量.现在A环上施加一个水平向右的恒力F,使B环从地面由静止沿轨道上升.则(    

A. 力F做的功等于系统机械能的增加量

B. 在B环上升过程中,A环动能的增加量等于B环机械能的减少量

C. 当B环到达最高点时,其动能为零

D. B环被拉到与A环速度大小相等时,sin∠OPB=R/h

 

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在发射某人造地球卫星时,首先让卫星进入低轨道,变轨后进入高轨道,假设变轨前后该卫星都在做匀速圆周运动,不计卫星质量的变化,若变轨后的动能减小为原来的,则卫星进入高轨道后

A. 轨道半径为原来的2倍    B. 角速度为原来的

C. 向心加速度为原来的    D. 周期为原来的8倍

 

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