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如图所示,粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆竖直轨道BC相连接。质量为m的小物...

如图所示,粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆竖直轨道BC相连接。质量为m的小物块在水平恒力F作用下,从A点由静止开始向右运动,当小物块运动到B点时撒去力F,小物块沿半圆形轨道运动恰好能通过轨道最高点C,小物块脱离半圆形轨道后刚好落到原出发点A。已知物块与水平轨道AB间的动摩擦因数=0.75,重力加速度为g,忽略空气阻力。求:

1)小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小;

2AB间的水平距离;

3)小物块所受水平恒力F的大小。

 

(1)6mg;(2)2R;(3)2mg 【解析】 (1)设小球经过半圆形轨道B点时,轨道给球的作用力为FN 在B点:FN-mg=m 由B到C过程,由动能定理得: -2mgR= 在C点,由牛顿第二定律和向心力公式可得: mg=m 联立解得:FN=6mg 根据牛顿第三定律,小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小:FN′=FN=6mg,方向竖直向下。 (2)离开C点,小球做平抛运动,则: 竖直方向:2R=gt2 水平方向:SAB=vCt 解得A、B间的水平距离:SAB=2R (3)由A到B运动过程,由动能定理得: (F-mg)SAB=-0 代入数据解得:小物块所受水平恒力F=2mg  
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考点分析:
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土星是太阳系最大的行星,也是一个气态巨行星,图示为绕土星飞行的飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋,假设飞行器绕土星做匀速圆周运动,距离土星表面高度为h。土星视为球体,己知土星质量为M,半径为R,万有引力常量为G。求:

1)土星表面的重力加速度g

2)飞行器的运行速度v

3)若土星的自转周期为T,求土星同步卫星距土星表面的高度H

 

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如图所示,固定斜面的倾角α=30°,用一沿斜面向上的拉力将质量m=1kg的物块从斜面底端由静止开始拉动,t=2s后撤去该拉力,整个过程中物块上升的最大高度h=2.5m,物块与斜面间的动摩擦因数μ=.重力加速度g=10m/s2.求:

(1)拉力所做的功;

(2)拉力的大小.

 

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某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律,当地的重力加速度大小为g

(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)

A.先松开纸带后接通电源

B.用电火花计时器替代电磁打点计时器

C.在铝锤和铁锤中,选择铝锤作为重锤

(2)在实验中,质量为m的重锤自由下落,带动纸带,纸带上打出的一系列点,如图乙所示,O是重锤刚下落时打下的点.已知打点计时器打点的频率为f,则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中,重锤的重力势能的减少量为___________,动能的增加量为___________;若在实验误差允许的范围内满足等式___________,则机械能守恒定律得到验证。

(3)在图乙所示纸带上,某同学选取了多个计数点,并测出了各计数点到O点的距离h,算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v,以v2为纵轴,以h为横轴若图线为直线,且其斜率为___________,则可验证机械能守恒定律。

 

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某同学用图示装置探究功与物体动能变化的关系配套器材有长木板,橡皮筋(若干)小车、打点计时器纸带复写纸等.

(1)实验中,平衡摩擦力后,发现打点的纸带上相邻各点间的间隔先增大后均匀,则应选择该纸带上间隔___________(填增大均匀”)的部分来计算小车的速度.

(2)该同学采用图象法进行数据处理,为使得到的图线是直线,若用纵坐标表示功,则横坐标应表示___________(速度速度的平方”)

 

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如图所示,质量为0.1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动,长为2m的悬线与竖直方向的夹角为37°,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2sin37=0.6cos37°=0.8,下列说法正确的是

A. 悬线受到的拉力大小为2N

B. 小球运动的动能为0.45J

C. 小球运动的向心加速度大小为7.5m/s2

D. 小球运动的角速度大小为5rad/s

 

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