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一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量M=0.1kg的小球,悬...

一长l=080m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量M=01kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=100m,开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2.求:

1)当小球运动到B点时的速度大小;

2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离;

3)若OP=06m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。

 

(1)4.0m/s (2)0.80m(3)9N 【解析】试题分析:(1)设小球运动到B点时的速度大小vB,由机械能守恒定律得① 解得小球运动到B点时的速度大小② (2)小球从B点做平抛运动,由运动学规律得x=vBt③ y=H−l=gt2④ 解得C点与B点之间的水平距离⑤ (3)若轻绳碰到钉子时,轻绳拉力恰好达到最大值Fm,由牛顿定律得⑥ r=l-d (d为OP的长度)⑦ 由以上各式解得Fm=9N 根据牛顿第三定律知,轻绳能承受的最大拉力为9N
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考点分析:
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如图所示,质量为m的物体放置于光滑斜面的底端,斜面倾斜角为θ,现对物体施加一个沿斜面向上的未知恒力F,使物体从静止开始沿斜面向上运动,经过时间t撤去F,又经过时间t物体回到出发点.求:

1)恒力F的大小;

2)物体沿斜面向上运动的最大距离.

 

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某组同学设计了探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系实验。图甲为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。

1)图乙为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为______m/s,小车的加速度大小为______m/s2。(结果均保留两位有效数字)

2)在探究加速度a与质量m的关系时,某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图所示)。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。

3)在探究加速度a与合力F的关系时,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丙,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因。答:_________________

 

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某同学利用如图(a)装置做探究弹簧弹力大小与其长度的关系的实验.

1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持     状态.

2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线,由此图线可得该弹簧的原长x0=     cm,劲度系数k=     N/m

3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)所示时,该弹簧的长度x=     cm

 

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如图所示,位于光滑斜面上的小物块P,受到一沿斜面向上的拉力F,沿斜面匀速上滑.现把力F的方向变为竖直向上,若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动,则(  )

A. F一定变小    B. F一定变大

C. F的功率将减小    D. F的功率将不变

 

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要发射远地卫星,需要先将卫星发射至近地圆形轨道1运行,然后在Q点点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后在P点再次点火,将卫星送入同步圆形轨道3运行,如图所示.已知轨道12相切于Q点,轨道23相切于P点.若只考虑地球对卫星的引力作用,则卫星分别在轨道123上正常运行时,下列说法正确的是(  )

A. 若卫星在轨道123上正常运行时的周期分别为T1T2T3,则有T1T2T3

B. 卫星沿轨道2Q点运动到P点时引力做负功,卫星与地球组成的系统机械能守恒

C. 根据公式v=ωr可知,卫星在轨道3上的运行速度大于在轨道1上的运行速度

D. 根据v= 知,卫星在轨道2上任意位置的运行速度都小于在轨道1上的运行速度

 

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