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如图所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线的另...

如图所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原转速3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40N。求:

(1)线断裂的瞬间,线的拉力;

(2)这时小球运动的线速度;

(3)如果小球离开桌面时,桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?

 

(1)FT=45 N  (2)v=5m/s (3)x=2m 【解析】【解析】 (1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用;重力mg、桌面弹力FN和细线的拉力F,重力mg和弹力FN平衡, 线的拉力提供向心力,Fn=F=mω2R, 设原来的角速度为ω0,线上的拉力是F0,加快后的角速度为ω, 线断时的拉力是F1,则F1:F0=ω2:ω02=9:1, 又F1=F0+40N, 所以F0=5N,线断时F1=45N. (2)设线断时小球的线速度大小为υ, 由,得. (3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间s=0.4s 小球落地处离开桌面的水平距离x=υt=5×0.4m=2m 答:(1)线断裂的瞬间,线的拉力为45N; (2)这时小球运动的线速度为5m/s; (3)如果桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为2m的地方.
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考点分析:
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如图,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得一向右的初速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道顶点C,不计空气阻力,试求:

1)弹簧对木块所做的功;

2)木块从BC过程中克服摩擦力做的功;

3)木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能。

 

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额定功率为64kW的汽车,在某平直的公路上行驶的最大速度为16m/s,汽车的质量m2t.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2.运动过程中阻力不变.求:

(1)汽车所受的恒定阻力是多大?

(2)3s末汽车的瞬时功率多大?

(3)匀加速直线运动时间多长?

(4)在匀加速直线运动中,汽车的牵引力做的功多大?

 

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某同学探究牛顿第二定律,装置如图所示。

⑴实验时应使细绳与木板平行,将木板右端垫高以平衡摩擦力,这样操作的目的是:_______

A.使打点计时器能够打出更清晰的点

B.提高打点计时器的打点频率

C.使小车运动更快,从而减小实验误差

D.使细绳的拉力等于小车所受合力

⑵若直接以钩码所受重力mg作为小车受到拉力,需要满足的条件是___________

⑶改变钩码质量,测量并记录多组数据,得到小车加速度与所受拉力大小关系图像。图像不过原点原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角_________ (偏大偏小”)

 

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物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度,实验器材有:底座、带有标尺的竖直杆、光电门12组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h

(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图所示,则小球直径为_______cm

(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则htgv四个物理量之间的关系为h=__________

(3)根据实验数据作出图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度大小为________

 

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2011929日,我国自行设计、制造天宫一号空间实验室发射成功,开创了我国航天事业的新纪元。天宫一号经过变轨后绕地球做圆周运动,运行周期为90min。关于天宫一号、同步通信卫星和赤道上随地球自转物体相比较,下列说法正确的是(    )

A. 天宫一号的向心加速度最大

B. 同步通信卫星的角速度最大

C. 赤道上随地球自转物体线速度最小

D. 天宫一号的速度大于7.9km/s

 

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