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(11分)如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的...

(11分)如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的6ec8aac122bd4f6e圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,DBDO轨道的中央.一个小球PA点的正上方距水平半径OAH处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的6ec8aac122bd4f6e倍.取g为10m/s2.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (1)H的大小;

   (2)试讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由;

   (3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少.

 

(1)10m (2)小球可以通过O点 (3)17.3m/s 【解析】(1)小球从H高处自由落下,进入轨道,沿BDO轨道做圆周运动,小球受重力和轨道的支持力.设小球通过D点的速度为v,通过D点时轨道对小球的支持力为F(大小等于小球对轨道的压力)提供它做圆周运动的向心力,即 ①(1分) 小球从P点落下一直到沿光滑轨道运动的过程中,机械能守恒有, ②(1分) 由①②解得高度m(1分) (2)设小球能够沿竖直轨道运动到O点时的最小速度为v0,则有③(1分) 小球至少应从H0高处落下,④(1分) 由③④可得(1分) 由H>H0,小球可以通过O点. (1分)  (3)小球由H落下通过O点的速度为m/s(1分) 小球通过O点后做平抛运动,设小球经过时间t落到AB圆弧轨道上, 建立图示的坐标系,有 ⑤(1分) ⑥(1分) 且⑦(1分) 落到轨道上速度大小为m/s(1分)
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考点分析:
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(10分)一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R(R为地球半径),卫星的运转方向与地球自转方向相同. 已知地球自转的角速度为ω0,地球表面处的重力加速度为g. 求:

   (1)该卫星绕地球转动的角速度ω;

   (2)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔△t.

 

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(8分)气球以10m/s的速度匀速上升,当它上升到离地面40m高处,从气球上落下一个物体.不计空气阻力,求(1)物体落到地面需要的时间;(2)落到地面时速度的大小。(g=10m/s2).

 

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某同学通过实验对平抛运动进行研究,他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分,如图所示.O点不是抛出点,x轴沿水平方向,由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是        m/s,抛出点的坐标x       m, y=          m (g取10m/s2)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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在”验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00㎏.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于__   ___J,动能的增加量等于__________J(取三位有效数字)。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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地球半径为R,距地心高为h有一颗同步卫星,有另一个半径为3R的星球,距该星球球心高度为3h处一颗同步卫星,它的周期为72h,则该星球平均密度与地球的平均密度的比值为(   )

A.1:9         B.1:3           C.9:1          D.3:1

 

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