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如图所示,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管...

如图所示,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCDB点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点。已知圆弧的半径为RAD在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力。求:

1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;

2)小球在D点时的速度大小;

3)在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。

 

(1);(2);(3),方向竖直向下 【解析】 根据几何关系求出平抛运动下降的高度,从而求出竖直方向上的分速度,根据运动的合成和分解求出初速度的大小;根据平抛运动知识求出小球在D点的速度,再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用。 (1) 小球从A到B的过程做平抛运动。如图所示, 由几何关系可得 联立解得:; (2) 小球从D到B的过程做平抛运动 解得: ; (3) D处小球做圆周运动,设管壁对小球的支持力为,由牛顿第二定律有 解得: 由牛顿第三定律可得,小球在D处对管壁的压力大小为,方向竖直向下。
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一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5s后警车发动起来,并以2m/s2的加速度做匀加速运动,并尽快追上货车,但警车的行驶速度必须控制在108km/h以内。问:

1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

2)求出警车发动后至少要多长时间才能追上货车?

 

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长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮,一端与小车连接,车内放上5 个相同的钩码,另一端可悬挂钩码。小车的右端固定有宽度为d 的遮光片。利用如图的装置,实验小组探究质量一定时加速度与力的关系。他们进行了如下操作,完成步骤中的填空:

(1)从小车内取1 个钩码挂在轻绳的右端,将小车从A 处由静止释放,测出A、B 间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1,则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____; 小车的加速度a1=______。(用已知和测得的物理量符号表示)

(2)再从小车内取1 个钩码挂在右端钩码的下方(2 ),仍将小车从A 处由静止释放,测出遮光片通过光电门的时间为t2,用m 表示一个钩码的质量,用M 表示小车的质量(不含钩码),为达到实验目的,本次操作需要验证的关系式为__________。(重力加速度为g,用已知和测得的物理量符号表示)

(3)依次取3、4、5 个钩码挂在轻绳右端,重复以上操作,得到一系列遮光片通过光电门的时间t。用F 表示右端所挂钩码的总重量,如果实验操作无误,作出的下列图象中正确的是_____

(4)下列措施中,能够减小实验误差的是_____

A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量  

B、实验前应平衡摩擦力   

C、细线在桌面上的部分应与长木板平行   

D、图中AB 之间的距离应尽量小些

 

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验证力的平行四边形定则的实验中,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套BC(用来连接弹簧测力计)。其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OBOC为细绳。

1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中与B相连的弹簧测力计的示数为________N

2)在实验中,如果只将OBOC绳换成橡皮筋,其他步骤保持不变,那么实验结果_________(选填不会)发生变化。

3)在本实验中,F1F2表示两个互成角度的力,F表示由平行四边形定则作出的F1F2的合力; F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则各图中符合实验事实的是 ( )

 

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我国神舟六号宇宙飞船已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图,它记录了神舟六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化.图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…),若已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度g,地球自转周期为24h,根据图中的信息:

1)如果飞船运行周期用T表示,试写出飞船离地面高度的表达式.

2)飞船运行一周,地球转过的角度是多少?

3)求飞船运行的周期.

 

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如图甲所示,水平传送带始终以恒定速率v1向右运行.初速度大小为v2的小物块向左从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,正确是(    )

A. t2时刻,小物块离A处的距离达到最大

B. t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C. 0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右

D. 0~t3时间内,小物块相对传送带的位移大小为:

 

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