关于曲线运动,有下列说法
①曲线运动一定是变速运动 ②曲线运动一定是匀速运动
③在平衡力作用下,物体可以做曲线运动 ④在恒力作用下,物体可以做曲线运动
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(15分)如图所示,用长为L的细线一端系住质量为m的小球,另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的一点,且AE=0.5L,过E作水平线EF,在EF上可以钉铁钉D,现将细线水平拉直,然后小球由静止释放。不计一切摩擦,不计线与钉子碰撞时的能量损失,求:
(1)若无铁钉D,小球运动到最低点B时细线的拉力TB=?
(2)若钉上铁钉D且线拉力足够大,使小球恰能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动,则钉子D 与点E 距离DE=?
(3)钉铁钉D后,若线能承受的最大拉力是9mg,小球能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动,ED取值范围是多少?
(12分)1990年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,其直径为32 km,如该小行星的密度和地球相同,已知地球半径R=6400km,地球的第一宇宙速度为8 km/s.求:该小行星第一宇宙速度?
(10分)如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=50m,子弹射出的水平速度v=100 m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?
实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。
① 实验操作步骤如下:
A.按实验要求安装好实验装置。
B.使重锤靠近打点计时器,接着先释放重锤,再接通电源, 打点计时器在纸带上打下一系列的点。
C.图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与 O点之间的距离h1、h2、h3……。
以上A、B、C三个选项中哪个选项是错误的_________。
②已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为 ,减小的重力势能为 ,在误差允许范围内重锤动能增加量 重力势能减少量(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
③取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek 和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2= J/m(保留3位有效数字)。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 (用k1和k2字母表示)。
小球以速率v1靠惯性沿曲面由底端向上运动, 当它回到出发点时速率为v2,且v2<v1,若A点距地面高度为小球向上运动的高度一半,取曲面底端重力势能为零,小球视为质点,则( )
A.上升时机械能减少量大于下降时机械能减少量
B.上升时机械能减少量等于下降时机械能减少量
C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方