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如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空管...

如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,MN为空管的上、下两端,空管受到F=16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛,不计一切阻力,取g=10m/s2.求:

 (1)若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿出?

 (2)若此空管的N端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度v0大小的范围.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)以向下方向为正方向。 对空管,由牛顿第二定律可得mg-F=ma, 得a=2m/s2……1分 设经t时间,小球从N端穿出,小球下落的高度h1=-v0t+gt2…………1分 空管下落的高度h2=at2………………………………1分 则,h1-h2=L 联立得:-v0t+gt2-at2=L……………2分 代入数据解得:t=4s,t=-1.5s(舍)…………………1分 (2)设小球初速度v0,空管经t'时间到达地面,则H=at'2  得t'==8s…1分 小球在t'时间下落高度为h=-v0t'+gt'2…………………………………2分 小球落入管内的条件是:64m≤h≤88m ……………………………..1分 解得:29m/s≤v0≤32m/s 所以小球的初速度大小必须在29m/s到32m/s范围内……………………..2分 【解析】略
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考点分析:
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如图为宇宙中有一个恒星系的示意图。A为星系的一颗行星,它绕中央恒星O运行的轨道近似为圆。天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为说明: 6ec8aac122bd4f6e、周期为说明: 6ec8aac122bd4f6e

 (1)中央恒星O的质量为多大?

 (2)经长期观测发现,A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔时间说明: 6ec8aac122bd4f6e发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一水平面内,且与A的绕行方向相同),它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。(由于B对A的吸引而使A的周期引起的变化可以忽略)根据上述现象及假设,试求未知行星B的运动周期T及轨道半径R。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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在半径R=5000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如下图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H 的大小,可测出相应的F大小,F随H 的变化关系如图乙所示,求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)该星球的第一宇宙速度.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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质量为m=2kg的物体静止在水平面上,它们之间的动摩擦系数μ=0.5, 现在对物体施加以如图所示的拉力F=10N ,与水平方向夹角θ=37º(sin37º=0.6),经t=10s后撤去力F,在经一段时间,物体又静止.

求:(1)物体运动过程中最大速度多少?

(2)物体运动的总位移是多少?(g取10m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(1)在“探究求合力的方法”的实验中,要求每次合力与分力产生相同的效果,必须: (    )

A.每次将橡皮条拉到同样的位置           B.每次把橡皮条拉直

C.每次准确读出弹簧秤的示数             D. 每次记准细绳方向

(2)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示。已知小车质量说明: 6ec8aac122bd4f6e,砝码盘质量说明: 6ec8aac122bd4f6e,所使用的打点计时器交流电频率说明: 6ec8aac122bd4f6eHz。其实验步骤是:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.按图中所示安装好实验装置;

B.调节长木板的倾角,轻推小车后,

使小车能沿长木板向下做匀速运动;

C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量说明: 6ec8aac122bd4f6e

D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度说明: 6ec8aac122bd4f6e

E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复说明: 6ec8aac122bd4f6e步骤,求得小车在不同合外力说明: 6ec8aac122bd4f6e作用下的加速度。

回答以下问题:

①按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?            (填“是”或“否”)。

②实验中打出的一条纸带如图所  示,由该纸带可求得小车的加速度说明: 6ec8aac122bd4f6e         说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③某同学将有关数据填入他所设计的表格中,并根据表中的数据  画出说明: 6ec8aac122bd4f6e图象(如图)。造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是                    ,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是            ,其大小是           

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为说明: 6ec8aac122bd4f6e,设月球表面的重力加速度大小为说明: 6ec8aac122bd4f6e,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为说明: 6ec8aac122bd4f6e,则     (    )

A.说明: 6ec8aac122bd4f6e      B.说明: 6ec8aac122bd4f6e    C.说明: 6ec8aac122bd4f6e   D.说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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