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如图所示,一个人用一根长1 m、只能承受74 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 k...

如图所示,一个人用一根长1 m、只能承受74 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h=6 m.转动中小球在最低点时绳子恰好断了.(取g=10 m/s2)

(1)绳子断时小球运动的角速度多大?

(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?

 

(1)8rad/s (2)8m 【解析】试题分析:(1)绳子断时小球对绳子的作用力为74N,设绳子对小球的作用力大小为F,小球对绳子的作用力与绳子对小球的作用力互为作用力与反作用力故有F=74N,设此时小球运动的角速度为ω、绳长为L,则有,代入F=74N,L=1m、m="1" kg,g取10 m/s2得ω=8rad/s。 (2)绳断后,小球作平抛运动,其初速度大小为v=ωL=8×1=8(m/s),其抛出时高度为h-L=5m,设从绳子断时到小球落地的时间为t,由平抛运动规律可知,代入数值有t=1s,则小球水平位移为=8×1=8(m)。 考点:圆周运动的向心力、平抛运动 【名师点睛】分析物体受力结合牛顿第二运动定律即可求得绳子对小球的作用力大小,绳子断后小球做平抛运动,根据平抛运动规律即可得出相关结论。  
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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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在探究平抛运动的规律时,可以选用图甲所示的各种装置图,以下操作合理的是(  

A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A.B两球是否同时落地

B.选用装置2时,要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面

C.选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹

 

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如图A为静止于地球赤道上的物体、B为近地卫星、C为地球同步卫星,地球表面的重力加速度为,关于它们运行线速度、角速度、周期和加速度的比较正确的是( )

A.     B.

C.     D.

 

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如图,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则(  )

A. 不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的

B. 如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同

C. 运动员在空中经历的时间时,运动员的速度方向平行与斜面

D. 运动员落到雪坡时的速度大小是

 

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在图示光滑轨道上,小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时,对圆孤的压力为mg,已知圆弧的半径为R,则(  )

A. 在最高点A,小球受重力和圆孤的压力

B. 在最高点A,小球受重力和向心力

C. 在最高点A,小球的速度为

D. 在最高点A,小球的向心加速度为2g

 

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