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质量m=3kg的小球用一根长L=2.5m的轻绳系在光滑水平面的上方O点, O点到...

质量m=3kg的小球用一根长L=2.5m的轻绳系在光滑水平面的上方O点, O点到水平面的距离h=2m.现拉直轻绳,给小球一个初速度,可使小球在水平面内做圆周运动.不计一切阻力,重力加速度g=10m/s2(计算结果可以用分数或根式表示).求:

(1)小球能在该水平面内做圆周运动的最大角速度0

(2)若小球做圆周运动的角速度=2rad/s时,则小球对水平面的压力多大?

 

(1) (2)6N 【解析】 (1)小球能在水平面内以最大速率运动时,水平面对小球的支持力为零,设此时绳子与竖直方向的夹角为θ,由牛顿第二定律: ① ② 由几何关系: ③ 解得: ④ (2)设𝜔=2rad/s时,水平面对小球的支持力大小为FN,由牛顿第二定律 ⑤ ⑥ 解得: ⑦ 由牛顿第三定律,小球对水平面的压力 ⑧  
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考点分析:
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如图所示,倾斜轨道的末端为半径是R的光滑圆弧,现将该倾斜轨道竖直固定在高为h的水平桌面边沿,并调整倾斜轨道的倾斜程度使其末端与桌面相切.在倾斜轨道上某一位置无初速度释放一质量为m的小球,通过测量小球落点的位置,就可以测出小球离开倾斜轨道的速率.某同学实验时测得小球落点的位置到桌面边沿的水平距离为x,重力加速度为g.求这次实验时:

(1)小球离开倾斜轨道后的速率;

(2)小球经过轨道末端时对轨道的压力.

 

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某实验小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,装置如图示.

(1)实验中,必要的措施是_________.(把选项前的字母填在横线上)

A.打点计时器应接电压可调的直流电源

B.细线必须与长木板平行,先接释放小车再通电源

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.平衡小车与长木板间的摩擦力时应把长木板右端垫高

(2)他实验时打点计时器每隔0.02秒打一个点,某学生得到一条纸带后,标出了几个计数且每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出,s1=3.59cm, s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm.则小车的加速度a=________m/s2(要求充分利用测量数据),打点计时器在打D点时小车的速度vD=____m/s(结果均保留二位有效数字)

 

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天舟一号货运飞船于2017420日在文昌航天发射中心成功发射升空,与天宫二号空间实验室对接前,“天舟一号在距离地面约380 km的圆轨道上飞行,天舟一号

A. 周期小于地球自转周期

B. 线速度大于第一宇宙速度

C. 角速度小于地球自转角速度

D. 向心加速度小于地面的重力加速度

 

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粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图甲和图乙所示.重力加速度g10m/s2.以下说法正确的是 

A. 1s末物体运动的加速度为2m/s2

B. 2s内物体位移大小是4m

C. 物体的质量m=5kg

D. 0-4s过程中物体做匀变速直线运动

 

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如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的动摩擦因数为0.5,要使物体不下滑,车厢前进的加速度应为(g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)   

A. 5m/s2 B. 10m/s2 C. 20m/s2 D. 25m/s2

 

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