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如图所示,AB为竖直转轴,细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的...

如图所示,AB为竖直转轴,细绳ACBC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的最大拉力均为2mg。当ACBC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1m。竖直轴AB匀速转动,C球在水平面内做匀速圆周运动。

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求:

(1)要使两条细绳都拉直,C球的线速度至少多大?

(2)当C球的线速度增大时,ACBC哪条绳先断?当其中一条绳刚要断时,C球的线速度多大?

g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)

 

(1) m/s(2)BC绳先断, m/s 【解析】 试题分析:(1)若角速度太小,则BC绳子容易松弛,即dangBC刚好松弛,且未发生形变时,此时转速最小,即AC绳子拉力和重力提供向心力:,代入数据则 (2)C求速度继续增加,则AC、BC绳子拉力变大,只要绳子不断,即,,只要BC不断,AC就不会断。显然BC先断。即当BC刚好要断时、AC的拉力和重力,三个力提供向心力,此时,线速度为 考点:圆周运动临界问题
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考点分析:
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如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为RH,筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。

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求∶

(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;

(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。

 

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某研究小组设计了“用刻度尺测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切),B是质量为m的滑块(可视为质点)。

第一次实验:如图(a)所示,将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定,让滑块从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P点,测出滑槽最高点距离桌面的高度hM距离地面的高度HMP间的水平距离x1

第二次实验:如图(b)所示,将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定,让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P′点,测出滑槽末端与桌面右端M的距离lMP′间的水平距离x2

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(1)(4分)在第二次实验中,滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________。(用实验中所测物理量的符号表示,已知重力加速度为g

(2)(3分)通过上述测量和进一步的计算,可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ,下列能引起实验误差的是(      )(多选)

A.h的测量                              B.H的测量

C.l的测量                              D.x2的测量

(3)(3分)若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、l=10cm、x2=20cm,则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=_________。

 

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在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体的运动轨迹和求平抛初速度v0。实验简要步骤如下:

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A.让小球多次从_____________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;

B.安装好器材,注意调节斜槽末端_____________和木板竖直,记下抛出点O和过抛出点O的竖直线;

C.用刻度尺测量曲线上某点的坐标xy,用v0=_____________计算该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求其平均值;

D.取下白纸,以抛出点O为坐标原点,以竖直线为y轴建立直角坐标系,用平滑曲线描绘平抛轨迹。

(1)(6分)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上;

(2)(2分)上述实验步骤的合理顺序是_____________(只需排列序号即可)。

 

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如图所示,水平木板B托着木块A一起在竖直平面内绕圆心O做匀速圆周运动,Oa水平,从a点沿逆时针方向运动到最高点b的过程中(      )

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A.BA的支持力越来越大

B.BA的支持力越来越小

C.BA的摩擦力越来越小

D.BA的摩擦力越来越大

 

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如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小球,两小球恰好在同一水平面做圆周运动,则(      )

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A.它们做圆周运动的周期相等

B.它们所需的向心力跟轨道半径成反比

C.它们做圆周运动的线速度大小相等

D.A球受绳的拉力较大

 

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试题属性

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