小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,如图,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为3d/4,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小V1和球落地时的速度大小V2
(2)求绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
“嫦娥奔月”的过程可以简化为:“嫦娥一号”升空后,绕地球沿椭圆轨道运动,远地点A距地面高为h1,在远地点时的速度为v,然后经过变轨被月球捕获,再经多次变轨,最终在距离月球表面高为h2=0.5 R2(R2为月球半径)的轨道上绕月球做匀速圆周运动.
(1).已知地球半径为R1、表面的重力加速度为g0,求“嫦娥一号”沿椭圆轨道运动时在远地点A处的加速度a;(已知万有引力常量为G)
(2).飞船在距离月球表面高为h2=0.5 R2的轨道上绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:
A.计时表一只(测数据t) B.弹簧测力计(测数据F)
C.已知质量为m的物体一个 D.天平一只(附砝码一盒)
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量的数据,可求出月球的半径R2 及月球的质量M (已知万有引力常量为G)
①两次测量要选用的器材有_ _______________ (用选项符号表示);
②两次测量的物理量是______________________和____________________;
③试用所给物理量的符号分别写出月球半径R2和质量M的表达式。
如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为L,O2A长为L,A端小球质量为m,要使两根细线均被拉直,杆应以多大的角速度转动.
倾角为θ=37。o的斜面上有一个质量为m=1kg的物体,现使斜面在水平方向上以速度v=1m/s向左做匀速直线运动,已知物体与斜面始终保持相对静止,如图所示,试求:
(1)物体通过位移5m的过程中,斜面的支持力和摩擦力Ff对物体所做的功.
(2)摩擦力的功率.
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有任何压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学以这种环境设置了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中备有基本测量工具.
(1)物体与桌面间的摩擦力________忽略不计(选填“可以”或“不能”),原因是_____________________________________________.
(2)实验时需要测量的物理量是:___________________.
(3)待测质量的表达式为m=________________________.
(1)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上: .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2).如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=0.90cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为vo= (用l、g表示),其值是 m/s,小球在b点的速率是 m/s(取g=10m/s2)。