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长为L的轻绳一端系于固定点O,另一端系质量为m的小球.将小球从O点正下方处,以一...

长为L的轻绳一端系于固定点O,另一端系质量为m的小球.将小球从O点正下方6ec8aac122bd4f6e处,以一定初速度水平向右抛出,经一定时间绳被拉直以后,小球将以O为支点在竖直平面内摆动。已知绳刚被拉直时,绳与竖直线成60°角,如右图所示,

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⑴求:小球水平抛出时的初速度v0

⑵在绳被拉紧的瞬间,小球立即做圆周运动;求小球摆到最低点时,绳所受拉力T.

 

⑴⑵ 【解析】⑴轻绳伸直前小球做平抛运动,设小球平抛运动的时间为t,则 ①  ②  联立①②解得   ⑵绳伸直瞬间小球速度的水平分量如 ,  竖直分量  ,则小球速度大小 ,设此时小球速度与竖直方向夹角为θ,则,所以 θ=60°    这说明绳刚伸直瞬间小球的初速度恰好沿绳方向,绳拉直后,小球的速度变为0,接着小球向下摆动,由机械能守恒定律可得小球在最低点的动能:   在最低点用向心力公式得     ④   联立③、④两式解得 本题考查平跑运动规律的应用,绳子伸直前小球做平抛运动,由位移为绳子的长度,竖直方向自由落体运动的位移公式和水平方向的匀速直线运动公式列公式可得第一问,在第二问中根据第一问的运动时间可以求出绳子伸直的水平和竖直分速度,可求得和速度方向及大小,在绳子绷紧瞬间沿绳子方向的分速度减小到零,随后小球做单摆运动,到最低点由圆周运动和机械能守恒定律求解
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“神舟”五号飞船完成了预定的空间科学和技术实验任务后返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后,在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下落,这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,所受空气浮力恒定不变,且认为竖直降落。从某时刻开始计时,返回舱的运动v—t图象如图中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B,其坐标为(8,0),CD是曲线AD的渐进线,假如返回舱总质量为M=400kg,g=10m/s2,求

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(1)在初始时刻v=160m/s,此时它的加速度是多大?

(2)推证空气阻力系数k的表达式并计算其值。

 

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为了测量小木板和斜面间的动摩擦因数,某同学设计了如下的实验:在小木板上固定一个弹簧秤(弹簧秤的质量可忽略不计),弹簧秤下连一个光滑小球,将木板放在斜面上,如图所示.用手固定住木板时,弹簧秤的示数为Fl,放手后木板沿斜面下滑,稳定时弹簧秤的示数为F2.测得斜面的倾角为θ,由测量的数据可以计算出小木板跟斜面间的动摩擦因数μ是多少?

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地球绕太阳的轨道可以认为是圆,已知地球的半径为R,地球赤道表面的重力加速度为g,地球绕太阳运转的周期为T,从太阳发出的光经过时间t0到达地球,光在真空中的传播速度为c。根据以上条件推算太阳的质量M与地球的质量m之比为多大。

 

 

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如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:

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(1)闪光频率是        Hz.

(2)小球运动中水平分速度的大小       __ m/s.

(3)小球经过B点时的速度大小是        __m/s.

 

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在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02S的交流电源.经过测量得:d1=3.62cm,d2=8.00cm,  d3=13.2cm,  d4=19.19cm,  d5=25.99cm,  d6=33.61cm.

(1)计算VF=_______________m/s;

(2)物体的加速度a=____________m/s2

(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度           的测量值与实际值相比______________(选填:偏大、偏小或不变).

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