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如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使...

如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动.已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L,重力加速度为g,不计空气阻力.

(1)求小球通过最高点A时的速度vA

(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离.

 

(1)(2)3L 【解析】试题分析:(1)小球恰好能做完整的圆周运动,则小球通过A点时细线的拉力为零,根据向心力公式有:,解得:。 (2)在B点,根据向心力公式得:,解得:,小球运动到B点时细线断裂,小球做平抛运动,有:竖直方向:,水平方向:。 考点:向心力、牛顿第二定律 【名师点睛】小球在竖直面内圆周运动一般会和机械能守恒或动能定理结合考查,要注意临界值的应用及正确列出向心力公式。  
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考点分析:
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在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.

①用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为=______

②通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=______

③改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为______

 

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不久的将来,在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:

①由以上信息,可知a点__________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;

②由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2

③由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_________m/s;

④由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是__________m/s.

 

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A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴R,C离轴2R,当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动,A、B、C三者的滑动摩擦力认为等于最大静摩擦力,如图所示),则(      )

A. C物的向心加速度最大;

B. B物的静摩擦力最小;

C. 当圆台转速增加时,C比A先滑动;

D. 当圆台转速增加时,B比A先滑动

 

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如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点,已知A、B、C绕地球运动的周期相同,相对于地心,下列说法中不正确的(     )

A. 物体A和卫星C具有相同大小的加速度

B. 卫星C的运行速度大于物体A的速度

C. A、B、C的运动均遵守开普勒第三定律

D. 卫星B在P点的加速度与卫星C在P点的加速度有可能大小不相等

 

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2007年11月5日,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球,在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图所示。之后,卫星在P点又经过两次“刹车制动”,最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。对此,下列说法正确的是(    )

A. 由于“刹车制动”,卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ长

B. 虽然“刹车制动”,但卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道上Ⅰ短

C. “嫦娥一号”在轨道Ⅰ上P点的线速度大于Q点的线速度。

D. 卫星在轨道Ⅲ上运动的P点时加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点(尚未制动)时的加速度

 

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