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图甲是团圆桌。餐桌上放一半径为r=0.9m可绕中心轴转动的圆盘,近似认为餐桌与圆...

图甲是团圆桌。餐桌上放一半径为r=0.9m可绕中心轴转动的圆盘,近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内,忽略两者之间的间隙,如图乙.餐桌离地高度为h=0.8m,将某小物体放置在圆盘边缘,该物体与圆盘的动摩擦因数为μ1=0.64,设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g10m/s2

(1)缓慢增大圆盘的转速,物体从圆盘上甩出的速度大小是多少?

(2)餐桌半径R=1.5m,为使物体不滑落到地面,物体与餐桌间的动摩擦因数μ2至少为多少?

(3)假设餐桌光滑,物体从圆桌上被甩出后,落到地面上的位置到圆盘中心的水平距离L为多少?  (结果可以保留根号)

 

(1)v=2.4m/s (2) μ2=0.24 (3) L=2.34m 【解析】 (1)由题意可得,当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时,圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力,所以随着圆盘转速的增大,小物体受到的静摩擦力增大.当静摩擦力最大时,小物体即将滑落,此时圆盘的角速度达到最大,为:fm=μ1FN=mv2/r FN=mg 两式联立可得:v=2.4m/s (2)由题意可得,当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零,对应的μ2取最小值。设物体在餐桌上滑动的位移为S,物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a,则有: 由几何关系,可得 S=1.2m 由运动学公式vt2-v02=-2aS a=f/m=μ2mg/m=μ2g μ2=0.24 (3)当物体滑离餐桌时,开始做平抛运动,设物体做平抛运动的时间为t,则: 解得: 所以物体做平抛运动的水平位移为:x=vt=0.6m 所以由题意可得: 代入数据可得:L=2.34m  
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一颗在赤道上空运行的人造卫星,其距离地球表面的高度为h=2RR为地球半径),卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为ω0,地球表面处的重力加速度为g引力常量为G.求:

(1)该卫星所在处的重力加速度g

(2)该卫星绕地球运行的角速度;

(3)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它下次通过该建筑物上方需要的时间.

 

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如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图。平台上质量为5kg的猴子(可视为质点)从平台边缘A点抓住长L1.25m水平绳的末端,由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动,运动至O点正下方B点时绳子刚好断了,之后做平抛运动,绳子能承受的最大拉力为150N.在B点右侧平地上固定一个倾角为θ=45°的斜面滑梯CD,猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向,然后沿滑梯CD滑至D.已知tan45°1,不计空气阻力影响,求(g10 m/s2

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⑴该行星表面的重力加速度大小;

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在做研究平抛运动的实验时,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,用如图所示的装置,将一块平木板钉上复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞在木板上留下点迹A;将木板向后移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞在木板上留下点迹B;将木板再向后移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再得到点迹C.

(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查木板是否水平,请简述你的检查方法_____________

(2)关于这个实验,下列选项中的会增大实验误差的是_______

A.斜槽末端不水平

B.斜槽轨道不光滑

C.实验小球为泡沫球

D.每次从同一高度无初速释放小球

(3)若测得木板每次后移距离,间距离力,间距离,根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算公式为__________(用题中所给字母表示);小球初速度值为__________m/s.(9.80 m/s2,结果保留三位有效数字)

 

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卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.

设航天器中还有刻度尺、秒表等基本测量工具.

(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是______________

(2)在物体运动周期T已知的情况下,实验还需要测量的物理量是________

(3)待测质量的表达式为m=________.

 

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