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如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15 m的 圆周轨...

如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15 m 圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15 m的半圆轨道,DBDO轨道的中央。一个小球PA点的正上方距水平半径OAH处自由落下,沿竖直平面内的轨道运动,离开AB轨道时对轨道末端B点的压力大小等于其重力的倍,取g=10 m/s2,求:

(1)H的大小;

(2)试讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由;

(3)小球从H高处自由落下沿轨道运动后再次落到轨道上的速度大小是多少?

 

(1)10m;(2)可以通过;(3)17.3m/s 【解析】 (1)设小球通过D点的速度为v,则有: , 小球从P点落下直到沿光滑轨道运动的过程中,机械能守恒,有: , 可得高度: ; (2)设小球能够沿竖直半圆轨道运动到O点的最小速度为,有: , 小球至少应从高处落下, , 解得: , 由,小球可以通过O点; (3)小球由H落下通过O点的速度为: , 小球通过O点后作平抛运动,设小球经时间t落到AB圆弧轨道上,有: ,, 且: , 可解得时间t=1s(另解舍弃),落到轨道上速度的大小: 。  
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如图所示装置由ABBCCD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道ABCD段是光滑的,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长,AD两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30mh2=1.35m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g10m/s2。求:小滑块第一次到达C点和D点时的速度大小。

 

 

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汽车的质量为4×103kg,额定功率为30kW,运动中阻力大小恒为车重的0.1倍,汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发,g10m/s2,求:

(1)汽车所能达到的最大速度vm

(2)汽车保持匀加速运动的时间t

(3)汽车加速度为0.6m/s2时的速度v

 

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一卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球的半径为R,引力常量为G,求:

(1)地球的质量M为多少?

(2)卫星绕地球运行轨道处的重力加速度是多少?

 

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在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹.

(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:_________

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须不同

C.每次必须由静止释放小球

D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

F.斜槽必须光滑

(2) 某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片.图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每________s曝光一次,该小球平抛运动的初速度为__________m/s,该小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s,(g10m/s2).

 

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用如图1所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出,沿木板滑行,小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带,记录其运动情况.观察发现纸带前面部分的点迹疏密不均,后面部分的点迹均匀.若实验做了n次,每次小车都从同一位置由静止释放,所用橡皮筋分别为1根、2…n根,每根橡皮筋情况都相同.通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn,用W表示橡皮筋对小车所做的功.

(1)适当垫高木板是为了:______________________

(2)通过纸带求小车的速度时,应使用纸带的____________(填全部”、“前面部分”、“后面部分”)

(3)实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确.甲同学根据实验数据作出了功与速度的关系图线,即W—v图象,如图2甲,并由此图线得出功与速度的二次方成正比的结论;乙同学根据实验数据作出了功与速度的二次方的关系图线,即W—v2图象,如图2乙,并由此也得出功与速度的二次方成正比的结论.关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是:______

A.甲的分析不正确,乙的分析正确

B.甲的分析正确,乙的分析不正确

C.甲和乙的分析都正确

D.甲和乙的分析都不正确

 

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