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图(甲)所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细...

所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管细圆管内径略大于小球的直径,细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差△F改变BC间距离L,重复上述实验,最后绘得△F-L的图线如图所示,不计一切摩擦阻力,g取10m/s2,试求:

1某一次调节后D点离地高度为08m小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为24m,小球通过D点时的速度大小

2小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)小球在竖直方向做自由落体运动, 水平方向做匀速直线运动 联立解得 (2)设轨道半径为r,A到D过程机械能守恒得: 在A点: 在D点: 由以上三式得: 图象的截距为12=6mg, 当时,力的差值 联立解得: 考点:考查了平抛运动基本公式、机械能守恒定律、向心力公式的应用 【名师点睛】小球从D点飞出后做平抛运动,根据竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速运动列式即可求解;设轨道半径为r,从A到D过程中机械能守恒,在A、D两点过运用向心力公式求出两点的压力大小,根据压力差列式结合图象即可求解.  
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考点分析:
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20117112341分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将天链一号02送入太空.火箭飞行约26分钟后,西安卫星测控中心传来的数据表明,星箭分离,卫星成功进入地球同步转移轨道.天链一号02是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星,又称跟踪和数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制.中继卫星被誉为卫星的卫星,是航天器太空运行的数据中转站,用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星.(

1)已知地球半径R=6400kM,地球表面的重力加速度g=10m/s2,地球自转周期T=24h,请你估算天链一号02的轨道半径为多少?(结果保留一位有效数字)

2)某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号,需要位于赤道地面基站正上方的天链一号02把该信号转发到同轨道的一个航天器,如果航天器与天链一号02处于同轨道最远可通信距离的情况下,航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间是多少?已知地球半径为R,地球同步卫星轨道半径为r,无线电波的传播速度为光速c

 

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有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v4 m/s,传送带与水平面的夹角θ37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F8N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为24 m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ05,(g10 m/s2sin37°06cos37°08).问:

1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?

2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?

 

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用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平。

1)实验时,一定要进行的操作是       。(填步骤序号)

A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数

B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带

C.用天平测出砂和砂桶的质量

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

 

2)以拉力传感器示数的二倍FF=2)为横坐标,以加速度为纵坐标,画出的图象如下图所示,则可能正确的是       

3)在实验中,得到一条如图所示的纸带,按时间顺序取01256个计数点,15每相邻两个点间各有四个打印点未画出,用刻度尺测出125各点到O点的距离分别为:10921822239628303110cm),通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则:小车的加速度大小为      m/s2,(结果保留一位小数)

 

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同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔005 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取98 m/s2,小球质量m02 kg,结果保留三位有效数字):

时刻
 

t2
 

t3
 

t4
 

t5
 

速度(m/s
 

559
 

508
 

458
 


 

 

1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5________m/s

2)从t2t5时间内,重力势能增量ΔEp________J,动能减少量ΔEk________J

在误差允许的范围内,若ΔEpΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律。

 

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如图所示,长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球,下端用光滑铰链连接于地面上的O点,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,定滑轮固定于地面上方L处,到O点的水平距离为,电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连,启动电动机,杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面,假设从的过程中,杆做匀速转动设杆与水平的夹角为α,已知重力加速度为g,则在此过程中   

A在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少

B电动机的输出功率先增大后减小

C时绳子对杆的拉力大小为mg

D杆对小球的作用力最大时,绳子对杆的拉力大小为4mg

 

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