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在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此...

在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角6ec8aac122bd4f6e=53o,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度g=10m/s     (6ec8aac122bd4f6e,6ec8aac122bd4f6e)

(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;

(2)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远.请通过推算说明你的观点.

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(1)F=1080N (2)l=1.5m 【解析】(1)机械能守恒① 圆周运动F′-mg=m 解得F′=(3-2cos)mg 人对绳的拉力F=F′ 则F=1080N (2)选手从最低点开始做平抛运动 x=vt H-l= 且有①式解得 当时,x有最大值,解得l=1.5m 因此,两人的看法均不正确.当绳长钺接近1.5m时,落点距岸边越远 本题考查圆周运动和动能定理的应用,到达最低点由动能定理可求得速度大小,再由半径方向的合力提供向心力可求得绳子拉力大小,从最低点飞出后做平抛运动,根据竖直方向和水平方向分运动求得水平距离公式,由数学方法求解
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考点分析:
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如图所示,一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点,绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球,已知绳能承受的最大拉力为12.5N,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大,绳断裂后,小球将平抛后掉在地上.(g=10m/s2)

⑴绳刚断裂时小球的角速度为多大?

⑵若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.6m,则小球经多长时间落地.

⑶在第⑵问中小球落地点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少?

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“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步.已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G.求:

(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小;

(2)月球的质量;

(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.

 

 

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(1)为了研究平抛运动在水平方向的运动情况,甲同学设计了一个如图所示的实验.将两个同样的倾斜轨道固定在同一竖直面内,其下端水平,滑道2与光滑水平板平滑连接,把两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止释放,发现小球1恰能击中小球2,改变斜槽1的高度,或同步改变两小球的释放位置重新进行实验,结果依然可以击中,这说明:                           .

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(2)乙同学在实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a.b.c.d所示,则小球平抛初速度的计算式为     (用g.L表示)

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某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则:(g取10m/s2)(1)小球开始做平抛运动的位置坐标为x=________cm.

y=________cm.

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(2)小球运动到b点的速度为________m/s.

 

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在如图所示“研究平抛物体的运动”的实验中,采用以下方法:

(1)为使小球作平抛运动,必须调整斜槽末端的切线方向,其目的是________________________________.

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(2)检验实验得到的轨迹是否准确的一种方法:从曲线上某点处画三段连续等长的水平直线,再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点,相应得到三段y轴方向的位移y1、y2、y3,如右图所示.若轨迹正确,则三段y轴位移之间应满足的关系是y3=_____________.

 

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