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(12分)不可伸长的轻绳长l=1.2m,一端固定在O点,另一端系一质量为m=2k...

(12分)不可伸长的轻绳长l=1.2m,一端固定在O点,另一端系一质量为m=2kg的小球。开始时,将小球拉至绳与竖直方向夹角θ=37°的A处,无初速释放,如图所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.

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求小球运动到最低点B时绳对球的拉力;

若小球运动到B点时,对小球施加一沿速度方向的瞬时作用力F,让小球在竖直面内做完整的圆周运动,求F做功的最小值。

 

 (1)F=28N(2)W=55.2J 【解析】第二问的分析应从小球能安全通过最高点的最小速度作为解题的突破口。 试题分析:(1)小球从A到B过程中,机械能守恒,有 mgl(1-cos37°)=            ① 在B点,由牛顿第二定律有: F-mg=m              ② 联立①②解得:F=28N               ③ 设小球通过最高点的最小速度为vc,F做功的最小值为W 由牛顿第二定律:mg=m            ④ 从A到C的过程中由动能定理得 W-mgl(1+cos37°)=-0           ⑤ 联立④⑤解得:W=55.2J         ⑥ 评分标准:本题共12分,其中①②④每式2分,⑤式4分,③⑥每式1分 考点:机械能守恒 动能定理 牛顿第二定律
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考点分析:
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(10分)如图所示,水平轨道ABC与DE高度差h=1.25m,C、D之间有一宽l=3m的壕沟。现用水平恒力F从A点由静止推箱子,到达B点后撤去推力,箱子刚好越过壕沟,已知AB长x1=10cm,BC长x2=5cm,箱子质量m=1.5kg,箱子与水平面ABC间的动摩擦因数满分5 manfen5.com=0.2,取g=10m/s2,求:

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推力F的大小

(2)箱子跨过壕沟,将要落到DE面上时重力的功率

 

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(8分)2013年6月11日,“神舟十号”发射成功,两天后“神舟十号”与“天宫一号”成功对接,对接后组合体沿距地面高度为h的圆形轨道做圆周运动。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,求:

地球质量M;

“神舟十号”与“天宫一号”组合体的运行周期T

 

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一条长为0.80m的轻绳一端固定在满分5 manfen5.com点,另一端连接一质量满分5 manfen5.com=0.10kg的小球,悬点满分5 manfen5.com距离水平地面的高度H = 1.00m。开始时小球处于满分5 manfen5.com点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球从静止释放,当小球运动到满分5 manfen5.com点时,轻绳碰到悬点满分5 manfen5.com正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2。求:

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(1)当小球运动到满分5 manfen5.com点时的速度大小;

(2)绳断裂后球从满分5 manfen5.com点抛出并落在水平地面的C点,求C点与满分5 manfen5.com点之间的水平距离;

(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。

 

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质量为m的卫星离地面R0处做匀速圆周运动。设地球的半径也为R0,地面的重力加速度为g,引力常数G,求:(1)地球的质量; (2)卫星的线速度大小。

 

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如图所示,光滑水平面AB与一半圆开轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧轻质弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B点进入半圆轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰好能完成半圆周运动到达C点,重力加速度为g。求;

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(1)弹簧弹力对物块做的功

(2)物块从B到C摩擦阻力做的功

( 3)物块离开C点后,再落回到水平面上时相对于C点的水平距离

 

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