如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,一质量为m小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零,试求:
(1)进入甲轨道最低点C对轨道的压力;
(2)CD段的长度.
考点分析:
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如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的
,物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能.
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一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验:他把一小钢球托举到距星球表面高度为 h 处由静止释放,计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t.此前通过天文观测测得此星球的半径为 R,已知万有引力常量为G,不计小钢球下落过程中的气体阻力,可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力.求:
(1)此星球表面的重力加速度 g;
(2)此星球的质量 M;
(3)若距此星球表面高 H 的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,求卫星的运行周期 T.
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在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,就可以验证机械能守恒定律.
①如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s
,点A、C间的距离为s
1,点C、E间的距离为s
2,使用的交流电的频率为f,用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为v
C=______,打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤的重力势能的减少量为______,利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a,则加速度的表达式为a=______.
②在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用,若已知当地的重力加速度的值为g,用题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=______.
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光电计时器像打点计时器一样,也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门激光发射和接收装置,当有物体从.a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间.
现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.此外,在木板顶端P点还悬挂着一个重锤.让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10
-2s和2.0×10
-2s.用游标卡尺测量小滑块的宽度d,游标卡尺的示数如图丙所示.
(1)读出滑块的宽度d=______cm.
(2)滑块通过光电门1、2的速度v
1、v
2均可求得,滑块通过光电门2的速度v
2=______m/s.
(3)已知当地的重力加速度为g,若仅提供一把米尺,为完成测量,除了研究v
1、v
2和两个光电门之间的距离L外,还需直接测量的物理量是______(说明各量的物理意义,同时指明代表物理量字母).
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ=______
2
-
)b2Lga
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对物块施加恒定拉力F,使物块由静止开始上升,以地面为零势能面,忽略空气阻力,下列各量(E:物块机械能;P:拉力的瞬时功率;E
K:物块动能;E
P:物块重力势能)随物块的运动时间t或者高度h的变化关系图线可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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