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所谓“水流星”表演时,就是用绳系着装有水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,而水不洒...

所谓“水流星”表演时,就是用绳系着装有水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,而水不洒落。如果在表演“水流星”节目时,栓杯子的绳长为6ec8aac122bd4f6e,其最大承受力是杯子和杯内水的重量的8倍,要使绳子不断裂,节目表演成功,杯子通过最高点时速度的取值范围为多少?

 

【解析】杯子在最低点时,进行受力分析如图。设杯子在最低点时的瞬时速度为,杯子和杯内的水的总质量为 ∴………………………………………………………………2分 即        ③ 又          ④…………………………………………………2分 ∴由③④式可以解得     ⑤…………………………………………………………1分 在杯子的整个运动过程中,只有重力做功(绳子的拉力的方向始终与运动的方向垂直,所以不做功,空气阻力忽略不计),机械能守恒。 设杯子在最高点时的瞬时速度为 ∴     ⑥………………………………………………2分 由⑤⑥式可以解得 ……………………………………………………………………………1分 又要使杯子和杯内的水能在竖直平面内做完整的圆周运动,在最高点时,必须满足至少杯子和杯内的水的重力全部用来提供向心力。 即  ∴ …………………………………………………………………………2分 综上所述…………………………………………………………2分
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考点分析:
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在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A用长H=50 m的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m=50 kg的被困人员B,直升机A和被困人员Bv0=10 m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,如图7甲所示.某时刻开始收悬索将人吊起,在5 s时间内,AB之间的竖直距离以l=50-t2(单位:m)的规律变化,取g=10 m/s2

1.求在5 s末被困人员B的速度大小及位移大小.

2.直升机在t=5 s时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B在空中做圆周运动,如图乙所示.此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图甲所示,一质量为m=1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动,第3 s末物块运动到B点且速度刚好为0,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.AB间的距离;

2.水平力F在5 s时间内对物块所做的功.

 

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有一质量为m的航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动(轨道半径等于地球半径),某时刻航天器启动发动机,在很短的时间内动能变为原来的说明: 6ec8aac122bd4f6e,此后轨道为椭圆,远地点与近地点距地心的距离之比是2:1,经过远地点和经过近地点的速度之比为   1:2.己知地球半径为R,地球质量为M,万有引力恒量为G.

1.求航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动时的动能;

2.在从近地点运动到远地点的过程中克服地球引力所做的功为多少?

 

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滑雪是一项既浪漫又刺激的体育运动.在      一次滑雪运动中,运动员从山坡上自由滑下,最后停在一水平的运动场地上.这一运动过程可简化为如图所示的物理模型.物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上.设物体与斜面间以及水平面间的动摩擦因数都为说明: 6ec8aac122bd4f6e,斜面倾角说明: 6ec8aac122bd4f6e物体经过水平面上的某一点P时的速度说明: 6ec8aac122bd4f6e,从A到P滑动时间t=17 s,(重力加速度g=10m/s2说明: 6ec8aac122bd4f6e),求:斜面AB的长度S.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为vAB之间的水平距离为s,重力加速度为g.下列说法不正确的是(      )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.小车克服重力所做的功是mgh           

B.合外力对小车做的功是mv2

C.推力对小车做的功是mv2mgh         

D.阻力对小车做的功是mv2mghFs

 

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