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某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装由电动悬...

某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装由电动悬挂器,可以载人运动水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.

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(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?

(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?

(3)若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?

 

(1)(2)2 s(3)2 m 【解析】 试题分析:(1)设选手落在转盘边缘也不会被甩下,最大静摩擦力提供向心力,则有 μmg≥mω2R, 故转盘转动的角速度应满足 (2)设选手水平加速阶段的位移为x1,时间为t1;选手平抛时的水平位移为x2,时间为t2.则水平加速时有 ; v=at1 平抛运动阶段,有 x2=vt2,; 全程水平方向有 x1+x2=L, 联立以上各式代入数据解得 t1=2 s. (3)由(2)知x1=4 m,v=4 m/s,且F=0.6mg.设阻力为f,选手继续向右滑动的距离为x3,由动能定理得,加速阶段有:减速阶段有:;联立以上两式解得 x3=2 m. 考点:圆周运动;平抛运动;动能定理 【名师点睛】此题是运动学及力学综合题目,过程比较复杂;解决本题的关键理清选手的运动过程,找出每个过程的物理规律,结合牛顿第二定律、平抛运动的分位移公式、运动学公式灵活解答。  
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考点分析:
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在某一星球上做火箭发射实验,火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动,火箭点火后经过4s熄灭.测得火箭上升的最大高度为80m,若大气阻力和燃料质量不计,且已知该星球的半径为地球半径的1/2,质量为地球质量的1/8,地球表面的重力加速度g0取10m/s2,求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)火箭点火后加速上升的加速度a的大小;

(3)火箭所受的平均推力与其所受重力的比值;

 

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所示,用一根长为L=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑椎体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为FT.(g取10m/s2,结果可用根式表示)求:

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(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?

(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?

 

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已知万有引力常数G,地球的半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g;某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法;同步卫星绕地球做匀速圆周运动,由满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

(1)请判断上面的结论是否正确,并说明理由;如果不正确,请给出正解法和结果

(2)请根据已知条件再提出种估算地球质量的方法并解得结果.

 

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一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,速率减小为原来的1/2,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的轨道半径之比     ;角速度大小之比:      ;周期之比:    ;向心加速度之比为:      

 

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小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度;他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度.如图是自行车的传动示意图,其中Ⅰ是大齿轮,Ⅱ是小齿轮,Ⅲ是后轮.当大齿轮Ⅰ(脚踏板)的转速通过测量为nr/s)时,则大齿轮的角速度是     rad/s.若要知道在这种情况下自行车前进的速度,除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1,小齿轮Ⅱ的半径r2外,还需要测量的物理量是        (名称及符号).用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为:         

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