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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...

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.球飞离水平距离d后落地,如图3­4­1所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,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)问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?

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(1);(2)(3)绳长为0.5d时,水平距离最大,最大值为 【解析】 试题分析: (1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有:,所以。根据机械能守恒定律则:,所以 (2)设绳能承受的最大拉力大小为F,这也是球受到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为,根据圆周运动向心力公式,解得。 (3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,有  得 绳断后球做平抛运动,竖直位移为,水平位移为x,时间为,有 得,根据一元二次方程的特点,当时,x有极大值, 考点:圆周运动、机械能守恒定律、平抛运动
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考点分析:
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质量分别为m1m2的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角α=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。第一次,m1悬空,m2放在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次,将m1m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为6ec8aac122bd4f6e。求m1m2之比。

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如图所示,斜面倾角为6ec8aac122bd4f6e,一个重20N的物体在斜面上静止不动。弹簧的劲度k=100N/m,原长为10cm,现在的长度为6cm。

(1)试求物体所受的摩擦力大小和方向

(2)若将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧仍与物体相连,下端仍固定,物体在斜面上仍静止不动,那么物体受到的摩擦力的大小和方向又如何呢?

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甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一个5秒内,甲汽车的加速度为a,汽车乙的加速度为2a;在接下来的第二个5秒内,汽车甲的加速度增加为2a,汽车乙的加速度减小为a。求甲乙两车各自在10秒内走过的总路程之比。

 

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“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.

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(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=________ m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:

砝码盘中砝码总重力F(N)

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a(m·s-2)

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据实验数据作出aF的关系图象.

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(3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点.请说明主要原因.

 

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在”验证力的平行四边形定则”的实验中,

(1)提供的器材有:木板、白纸、弹簧测力计(两只)、细绳、图钉若干、铅笔,还缺少的器材是                            

(2)某同学用两只弹簧测力计分别拉住细绳套,互成角度地拉细绳使结点伸长到某—位置O静止,此时另—位同学必须记录的是(用字母表示)           

A.两条细绳套间的夹角   B.两条细绳的方向 

C.O点的位置            D.弹簧固定点

E.弹簧伸长的长度       F.两弹簧测力计的示数

 

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