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如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成...

如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。说明: 满分5 manfen5.com

 

R≤h≤5R 【解析】 试题分析:设物块在圆形轨道最高点的速度为v,由机械能守恒定律得:mgh=2mgR+mv2   ① 物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N.重力与压力的合力提供向心力,有:mg+N=m  ② 物块能通过最高点的条件是:N≥0 ③由②③式得v≥  ④由①④式得h≥R ⑤ 按题目要求,N≤5 mg,由②式得v≤      ⑥由①⑥式得h≤5R      ⑦ h的取值范围是R≤h≤5R   ⑧ 考点:机械能守恒定律;向心力.
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考点分析:
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某一行星有一质量为m的卫星,以半径r,周期T做匀速圆周运动,求:

(1)行星的质量;

(2)卫星的加速度;

(3)若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的1/10,则行星表面的重力加速度是多少?

 

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一个质量为m=2kg的铅球从离地面H=2m高处自由落下,落入沙坑中h=5cm深处,如图所示,求沙子对铅球的平均阻力。(g取10m/s2说明: 满分5 manfen5.com

 

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在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O点是起始点,ABC是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到ABC各点的距离,并记录在图中(单位cm)。已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量为m,当地重力加速度g=9.80m/s2

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(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_______________;

(2)该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减小量为_________,接着从打点计时器打下的第一个点O数起,数到图中B点是打点计时器打下的第9个点,他用vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为___________(均保留三位有效数字)。这样他发现重力势能的减小量__________(填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一错误的原因是                                  

 

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两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,质量之比为mAmB=1∶2,轨道半径之比rArB=1:2,则它们的

(1).线速度之比vAvB =               ;     

(2).角速度之比说明: 满分5 manfen5.comA说明: 满分5 manfen5.comB =               ;     

(3).周期之比TATB =                ;      

(4).向心加速度之比aAaB =             

 

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如图所示,小球自a点由静止自由下落,到b点时与弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由a→b→c的运动过程中,以下叙述正确的是(     )

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A.小球和弹簧总机械能守恒

B.小球的重力势能随时间均匀减少

C.小球在b点时动能最大

D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

 

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