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(9分)如图(甲)所示的双人花样滑冰的物理学原理,可雷同与图(乙)所示的物理模型...

(9分)如图(甲)所示的双人花样滑冰的物理学原理,可雷同与图(乙)所示的物理模型。在圆盘的正中心放置一方形底座,底座中央插一直杆,杆上P点系一轻绳,绳的另一端系一小球。小球质量为m,底座和杆的总质量为M,底座和盘的动摩擦因数为µ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P点到盘心的竖直距离为h,重力加速度取g,绳长大于h,转动过程中底座与杆不会翻倒。

(1)待小球随盘稳定转动后,发现小球对盘刚好无挤压,则此时盘匀速转动的周期T0为多大?

(2)将盘转动的周期调到2T0,待小球随盘稳定转动后,发现底座刚好不打滑,则此时小球的旋转半径为多大?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1) (2)r/ = 4μ(M+m)h/m 【解析】(1)mgtanθ=mhtanθ(2π/T0)2 -----------------------------------------2分  -------------------- ----------------------------------------------------2分 (2)μ(M+m)g = mr/(2π/2T0)2 ----------------------------------------3分      将T0带入后得r/ = 4μ(M+m)h/m ------------------------------------2分      注:若写成μMg = mr/(2π/2T0)2,并得出 r / = 4μMh/m  给2分
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(9分)蹦极是一项既惊险又刺激的运动,深受年轻人的喜爱。如图所示,原长L=16m的橡皮绳一端固定在塔架的P点,另一端系在蹦极者的腰部。蹦极者从P点静止跳下,到达A处时绳刚好伸直,继续下降到最低点B处,BP之距h=20m。又知:蹦极者的质量m=60kg,所受空气阻力f恒为体重的1/5,蹦极者可视为质点,g=10m/s2。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)蹦极者到达A点时的速度

(2)橡皮绳的弹性势能的最大值

(3)蹦极者从P下降到A、再从A下降到B机械能的变化量分别计为ΔE1、ΔE2,则ΔE1 :ΔE2 =?

 

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(8分)“嫦娥一号”探月卫星的路线简化后的示意图如图所示。卫星由地面发射后经过“发射轨道”进入“停泊轨道”,然后在停泊轨道经过调速后进入“地月转移轨道”,再次调速后进入“工作轨道”,开始对月球进行探测。若地球与月球的质量之比为M1/M2 =a,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为r1/r2 =b,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)求卫星在停泊轨道和工作轨道运行时的周期之比T1/T2

(2)探月卫星在地月转移轨道上运行时,所受两者的万有引力的合力有没有可能等于零?如果你认为没有,请说明理由?如果你认为有,请求出此时探月卫星距地、月中心的距离之比L1/L2

 

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某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”,如图(甲)所示。打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)下面是他实验时的操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;

C.用天平测量出重锤的质量;

D.先释放纸带,然后再接通电源;

E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;

F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能;

G.改换纸带,重做几次。

其中没有必要或操作不恰当的步骤是        

(2)若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图(乙)所示,那么:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①纸带的_____(左、右)端与重物相连

②从打下计数点A到打下计数点C的过程中重力势能的减少量ΔEp=______   (保留两位有效数字);

③猜测:动能的增加量ΔEk最有可能____    势能的减少量ΔEp(填“>、=、<)。

(3)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离, Ek代表动能,

EP代表势能,E代表机械能,以水平桌面为参考面,下列图像不正确的是         

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,同时被电磁铁吸住的小球B自行脱落,改变距地面的高度H再重复几次。两球体积较小,密度较大。请回答下列两个问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)该实验装置对轨道的要求是        

A.必需光滑        B.可以粗糙

(2)你观察到的实验现象及由现象说明的问题是        

A.两球同时落地;水平方向的分运动是匀速直线运动

B.两球落在同一处;水平方向的分运动是匀速直线运动

C.两球同时落地;竖直方向的分运动是自由落体运动

D.两球在地面处相遇;竖直方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动

 

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水平足够长的传送带,在电动机的带动下以恒定速度V运行,现将一小工件m从静止轻轻放在传送带上,(带速仍为V),过一会工件与传送带相对静止。其间动摩擦因数为μ。则下列说法正确的有(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.摩擦力对工件做的功为mV2/2

B.传送带克服摩擦力做的功为mV2/2

C.电动机增加的电能等于传送带克服摩擦力做的功

D.电动机增加的电能等于物块增加的动能

 

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