10分)如图6所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N。求:(重力加速度g=10m/s2)
(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小。
(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度大小。
(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边的夹角为60°,桌面高出地面0.8m,求小球飞出后的落地点垂直到桌边的水平距离。
某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图5所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重锤质量为1kg。
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB= m/s,重锤的动能EkB=
J。
(2)从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为 J。
(3)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是 。
(4)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图象应是什么形状才能验证机械能守恒定律,图线的斜率表示什么?
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质量为的汽车以的速度安全驶过半径为的凸形桥的桥顶,这时汽车对桥顶的压力是_________,汽车此时所需的向心力是汽车所受支持力和__________的合力,汽车能安全通过桥顶的最大行驶速度不能超过_____________ (重力加速度为g)
飞船靠近某星球表面做匀速圆周运动的周期为T,星球半径为R,则该飞船线速度的大小约为V =____;星球的质量约为M = ____;星球的平均密度ρ=____。(万有引力常量为G)
质量为0.5kg的小球从高处释放后自由下落,在第2s末,重力的瞬时功率为_______W;在2s内重力的平均功率为_______W,重力所做的功为__________J。(g取lOm/s2)
如图4所示“时空之旅”飞车表演时,演员驾着摩托车,在粗糙的球形金属网内壁上下盘旋,令人惊叹不已。摩托车沿图示竖直轨道做圆周运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.机械能一定守恒
B.其输出功率始终保持恒定
C.经过最低点的向心力仅由支持力提供
D.通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关