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(10分)如图所示,竖直平面内有一粗糙的圆弧圆管轨道,其半径为R=0.5m,内径...

(10分)如图所示,竖直平面内有一粗糙的圆弧圆管轨道,其半径为R=0.5m,内径很小。平台高h=1.9 m,一质量m=0.5kg、直径略小于圆管内径的小球,从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆管轨道上P点的切线方向进入圆管内,轨道半径OP与竖直线的夹角为37°。g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。不计空气阻力。求:

(1)小球从平台上的A点射出时的速度v0是多大?

(2)小球通过最高点Q时,圆管轨道对小球向下的压力FQ=3N,小球在圆管轨道中运动时克服阻力所做的功W是多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)v0=8 m/s (2)W=18.5 J 【解析】(1)设小球从A到P的过程中,运动时间为t,竖直位移为y,到达P点时竖直方向的速度是vy,则 y=h-R(1-cos37°)             .............................(1分)                      .............................(1分) y=1.8 m,t=0.6 s vy=gt                         .............................(1分)                    .............................(1分) 解得v0=8 m/s                 .............................(1分) (2)设小球在P点的速度为vP,则 vP=                   .............................(1分) 由动能定理有-mgh-W=     ..................(2分) 由牛顿第二定律有mg+FQ=        .....................(1分) vP=10m/s,vQ=m/s   解得W=18.5 J                      ........................(1分) (2)或【解析】 设小球在Q点的速度为vQ,则 L=(h-2R)                  ..............................(1分) 由动能定理有mgL-W=    ....................(2分) 由牛顿第二定律有mg+FQ=         .....................(1分) L=0.9m,vQ=m/s 解得W=18.5 J                         .....................(1分)
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考点分析:
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(8分)我国发射的“嫦娥一号”卫星进入距月球表面高为h的圆轨道绕月运动。设月球半径约为地球半径的6ec8aac122bd4f6e,月球质量约为地球质量的6ec8aac122bd4f6e,不考虑月球、地球自转的影响,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。求:

(1)在月球上要发射一颗环月卫星,最小发射速度v0=?

(2)“嫦娥一号”卫星在距月球表面高为h的圆轨道上绕月做匀速圆周运动时的速度大小v1=?

 

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(7分)如图所示,m1m2是质量分别为50g和100g的小球,套在水平光滑杆上。两球相距2l cm,并用细线连接.欲使两球绕轴以600 r/min的转速在水平面内转动而不滑动,两球离转动中心分别为多远?线上拉力是多大?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

(1)在测定单摆摆长时,下列操作正确的是__________。

A.装好单摆,抓住摆球,用力拉紧,测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离

B.让单摆自由下垂,测出摆线长度再加摆球直径

C.取下摆线,测出摆线长度后再加上摆球半径

D.测出小球直径,把单摆固定后,让小球自然下垂,用刻度尺量出摆线的长度,再加上小球半径

(2)两个同学利用假期分别去参观北京大学和香港大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,它们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图象,如图甲所示。在北京大学的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”)。另外,在香港大学的同学绘制了在同一地点做的两种单摆的振动图象,如图乙所示,则两单摆摆长之比6ec8aac122bd4f6e=__________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:

(1)若实验中所用重锤的质量为m=0.1kg.打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02 s,取B点分析,重锤动能E­kB=___________J,从开始下落起至B点时重锤的重力势能减少量是___________J。(计算结果保留三位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出对应下落的距离h,则以6ec8aac122bd4f6e为纵轴、以h为横轴作出的图象应是下图中的_______。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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一台起重机将质量为m=1.0×103kg的货物从静止开始匀加速竖直吊起,在2s末物体的速度v=4.0m/s。g=10m/s2。则起重机在这2 s时间内的平均功率为_______W,起重机在2 s末的瞬时功率为_______W。

 

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