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如图所示,一根长为0.1 m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线...

如图所示,一根长为0.1 m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速的3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原来大40 N.求:

1)线断裂的瞬间,线的拉力;

2)这时小球运动的线速度;

3)如果桌面高出地面0.8 m,线断裂后小球沿垂直于桌子边缘的方向水平飞出去落在离桌面的水平距离.

 

(1)线断裂的瞬间,线的拉力为45N; (2)线断裂时小球运动的线速度为5m/s; (3)落地点离桌面边缘的水平距离2m. 【解析】 (1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用;重力mg、桌面弹力FN和细线的拉力F,重力mg和弹力FN平衡,线的拉力提供向心力,有: FN=F=mω2R, 设原来的角速度为ω0,线上的拉力是F0,加快后的角速度为ω,线断时的拉力是F1,则有: F1:F0=ω2: =9:1, 又F1=F0+40N, 所以F0=5N,线断时有:F1=45N. (2)设线断时小球的线速度大小为v,由F1=, 代入数据得:v=5m/s. (3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间为:t==0.4s, 则落地点离桌面的水平距离为:x=vt=5×0.4=2m.  
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考点分析:
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某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子,石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示.从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37°的斜坡上的A点.已知每块砖的平均厚度为10 cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距200块砖,g10 m/s2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

(1)石子在空中运动的时间t

(2)石子水平抛出的速度

 

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某学习小组利用气垫导轨装置来探究做功与物体动能改变的关系”, 图示为实验装置示意图. 利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间.重力加速度为,气垫导轨水平放置,不计滑轻和导轨摩擦.实验步骤如下:

A.测出挡光片的宽度为,滑块与挡光片的质量为;

B.轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘, 盘和砝码的总质量为,细绳与导轨行;

C.让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光片到光电门的距离为;

D.释放滑块,测出挡光片经过光电门的挡光时间为;

E.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,光电门可测得对应的挡光时间.

(1)滑块经过光电门时速度的计算式_____(用题目中所给的字母来表达)

(2)细线的拉力做功的表达式为_____,滑块的动能改变的表达式为 _____(用题目中所给的字母来表示)

(3)我们可以通过测得的多组数据来建立的关系图像来进行更准确的实验验证,则图示中哪一项更符合真实的实验情况_____

A.

B.

C.

 

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在“研究小球做平抛运动”的实验中:

(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,这样做的目的是_____

A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小

B.保证小球飞出时,初速度水平

C.保证小球在空中运动的时间每次都相等

D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线

(2)在做“研究平抛运动”实验中,引起实验结果偏差较大的原因可能是_________

①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平

②确定轴时,没有用重垂线

③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦

④空气阻力对小球运动有较大影响

A.①③       B.①②④       C.③④      D.②④

(3)该同学采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长为是摄下的三个小球位置,如果取,那么照相机拍摄时每_________曝光一次;小球做平抛运动的初速度的大小为_________

 

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如图所示,在竖直方向上,AB两物体通过劲度系数k=16N/m的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连,C放在倾角α30°的固定光滑斜面上. 用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m0.4 kg,重力加速度取g10 m/s2,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后,C沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度vB,求该过程中:(   

A.A、B、C构成的系统机械能守恒

B.mC=1.6kg

C.vB=m/s

D.C的机械能减少2.4J

 

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如图所示,质量分别为两个物块(可视为质点)在水平圆盘上沿直径方向放置,与转盘的动摩擦因数均为(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力).A离轴的距离为离轴的距离为,两物块用一根细绳连在一起.随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动,且与圆盘保持相对静止,下列说法正确的是(   

A.所受的合外力与所受的合外力大小相等

B.所受摩擦力方向指向圆心

C.,细绳无张力

D.两物块与圆盘发生相对滑动

 

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