(10分)如图所示,固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,abcd为半径为R(已知量)的四分之三圆周的光滑轨道,a为轨道的最高点,de面水平且有足够长度。今将质量为m的小球在d点的正上方某一高度为h(未知量)处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道内运动,小球恰能通过a点,(不计空气阻力,已知重力加速度为g)求:
(1)小球恰能通过a点时的速度及高度h. (用已知量R及g表示)
(2)小球通过a点后最终落在de面上的落点距d的水平距离
(12分)某一行星有一质量为m的卫星,该卫星做匀速圆周运动的周期为T,轨道半径为r,已知万有引力常量为G,求:
(1)行星的质量;
(2)卫星的加速度;
(3)若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的,那么行星表面的重力加速度是多少?
(10分)图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m = 40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′= 7.5m。整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:
(1)绳子的拉力大小;
(2)该装置转动的角速度。
(8分)如图所示,长为l的轻细绳,上端固定在天花板上,下端系一质量为m的金属小球,将小球拉开到绳子绷直且呈水平的A点。将小球无初速度释放,求:
(1)小球落至最低点B时的速度多大?
(2)小球落至最低点时受到的拉力.
(4分)如图所示,在研究平抛运动时,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,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现从同一高度开始做平抛运动和自由落体运动的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后_________。
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
如图,某同学设计一个用自由落体法验证机械能守恒定律的实验
(1)除了图中已画出的器材以外,下面所列各项器材哪些是必须的__________。
A.低压交流电源 B.低压直流电源 C.天平和砝码
D.刻度尺 E.弹簧秤 F.秒表
(2)实验步骤有:
A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上
B.将连有重锤的纸带穿过限位孔,并用手提着纸带,让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带,接通电源
D.更换纸带,重复几次,选用点迹清晰且第1、2两点间距为2mm的纸带
E.用天平称出重锤的质量,利用mv2=mgh 验证机械能守恒定律
在以上实验步骤中有错误操作的步骤是
① ,正确的操作是 。
②______,正确的操作是 。
在以上实验步骤中有不必要的操作的步骤是
③_____,不必要的的操作是 。