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(12分)如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道置于同一竖直平面上...

(12分)如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道置于同一竖直平面上(R>r),两圆形轨道之间用一条水平粗糙轨道CD连接,轨道CD与甲乙两个圆形轨道相切于C、D两点。现有一小球以一定的速度先滑上甲轨道,绕行一圈后通过轨道CD再滑上乙轨道,绕行一圈后离开乙轨道。已知小球在甲轨道最高点处对轨道的压力等于球的重力,在乙轨道运动时恰好能过最高点。小球与轨道CD间的动摩擦系数为μ,求(1)小球过甲、乙轨道的最高点时的速度V1  V2 (2)水平CD段的长度L。  

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【解析】 设小球质量为m,当小球在甲轨道最高点时, 由牛顿第二定律得:N+         V1= (2gR) 1/2    (3分)     当小球在乙轨道最高点时,由牛顿第二定律得:     V2= (gR) 1/2      (3分)     小球从甲轨道最高点运动到乙轨道最高点的过程中,由动能定理得:                                   (4分)                                                      (2分)          ∴                            【解析】
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(9分)已知地球半径为R,地球自转的周期为T,地球表面的重力加速度为g,

求 (1)第一宇宙速度?(2)地球同步卫星离地面的高度h。

 

 

 

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(9分)某战士在倾角为300山坡上进行投掷手榴弹训练。他从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹,正好落在B点,测得AB=90m。若空气阻力不计,g=10m/s2求:

(1)该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间,若要求手榴弹正好在落地时爆炸,问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少?

(2)手榴弹抛出的速度是多大?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图16,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)实验主要步骤如下:

①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连,正确连接所需电路

②将小车停在C点,然后释放小车,小车在细线拉动下运动,记录(      )

A、       细线拉力及小车通过A、B时的速度  

B、       钩码的质量和小车的质量

C、钩码的质量及小车通过A、B时的速度 

D、小车的质量和细线的长度

③在小车中增加砝码,或减少砝码,重复②的操作。

(2)表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量m之和,|v22-v21| 是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________,W3=________.(结果保留三位有效数字)

表1 数据记录表

次数

M/kg

|v22-v21| /(m/s)2

△E/J

F/N

W/J

1

0.500

0.760

0.190

0.400

0.200

2

0.500

1.65

0.413

0.840

0.420

3

0.500

2.40

△E3

1.220

W3

4

1.000

2.40

1.20

2.420

1.21

5

1.000

2.84

1.42

2.860

1.43

 

(3)根据表1提供的数据,请在方格纸上作出△E-W图线

 

 

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在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)(     )

A.他的动能减少了Fh               B.他的重力势能减小了mgh

C.他的机械能减少了(F-mg)h         D.他的机械能减少了Fh

 

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如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,最后都落在同一水平面上.下列说法正确的有(     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A. 重力做功相等         B.运动过程中重力的平均功率相等

C.它们的末动能相同      D.它们落地时重力的瞬时功率不相等

 

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