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某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬...

某电视台快乐向前冲节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g

1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?

2)若已知H=5mL=8ma=2m/s2g=10m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?

 

(1)(2)2 s. 【解析】 试题(1)人在转盘上做匀速圆周运动,水平方向只有静摩擦力提供向心力,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘即当向心力最大时,依然不超过最大静摩擦力,即 即转盘转动角度应满足 (2)设水平加速段位移为,时间;平抛时水平位移为,时间为. 则加速时有 平抛运动阶段 全程水平方向: 代入已知各量数值,联立以上各式解得:
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已知某星球的质量是地球质量的81倍,半径是地球半径的9倍.在地球上发射一颗卫星,其第一宇宙速度为7.9km/s,则在某星球上发射一颗人造卫星,其发射速度最小是多少?

 

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如图所示,是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验,实验步骤如下:

1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t

2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球质量m

3)测出钢球(以球心为准)到悬点的竖直高度h。用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______,钢球所受合力的表达式F2=______。下面是一次实验得到的数据,代入上式计算结果F1=______NF2=______N.(g10m/s2π2≈10,保留三位有效数字)

4)比较上述向心力F1和合力F2,得出了实验结论。

m

kg

r

m

n

(转)

t

(秒)

h

m

0.1

0.025

40

30.2

0.145

 

 

 

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某同学利用图①所示装置做研究平抛运动的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图②所示。图②中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10mP1P2P3是轨迹图线上的3个点,P1P2P3之间的水平距离相等。完成下列填空:(重力加速度取10m/s2

1)设P1P2P3的横坐标分别为x1x2x3,纵坐标分别为y1y2y3,从图②中可读出|y2-y1|=______m|y3-y2|=______m|x2-x1|=______m|x3-x2|=______m(保留两位小数)。

2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,利用(1)中读取的数据。求出小球从P1运动到P2所用的时间为______s,小球抛出后的水平速度为______m/s

3)小球在P2速度为______m/s,小球从抛出点到P2的时间为______s

 

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如图,叠放在水平转台上的物体ABC能随转台一起以角速度ω匀速转动,ABC的质量分别为3m2mmABBC与转台间的动摩擦因数都为μABC离转台中心的距离分别为r1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )

A. BA的摩擦力一定为

B. BA的摩擦力一定为

C. 转台的角速度一定满足:

D. 转台的角速度一定满足:

 

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我国于201312月发射了嫦娥三号卫星,该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T;卫星还在月球上软着陆.若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则(  )

A. 嫦娥三号绕月运行时的向心加速度为

B. 月球的第一宇宙速度为

C. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为

D. 由于月球表面是真空,嫦娥三号降落月球时,无法使用降落伞减速

 

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