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

如图所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的角速度增加到开始时角速度的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 N,求:

(1)线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;

(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度;

(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边缘的夹角为60°,桌面高出地面0.8 m,求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离

 

(1) F=45N(6分) (2)(6分) (3)(6分) 【解析】试题分析:(1)线的拉力等于向心力,设开始时角速度为ω0,向心力是F0,线断开的瞬间,角速度为ω,线的拉力是FT。 已知ω=3ω0 F0=mω02R ① FT=mω2R ② 由①②得FT=9F0③ 又因为FT=F0+40N ④ 由③④得FT=45N ⑤ (2)设线断开时速度为v ,则⑥ 代入数据得v=5m/s (3)设桌面高度为h,小球落地经历时间为t,落地点与飞出桌面点的水平距离为x。 则⑦ x=vt=2m ⑧ 则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为l=x·sin60°=1.73 m。 考点:圆周运动;平抛运动 【名师点睛】此题是圆周运动和平抛运动的综合题;对于匀速圆周运动动力学问题,关键是确定向心力的来源,根据牛顿第二定律列方程.平抛运动采用运动的分解进行处理,知道水平方向及竖直方向的运动特征.  
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考点分析:
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如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。当小球经过最高点时,杆对球产生向下的拉力,拉力大小等于球的重力。求:

(1)小球到达最高时速度的大小;

(2)当小球经过最低点时速度为,杆对球的作用力的大小。

 

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某一星球上,宇航员站在距离地面h高度处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经时间t后小球落到星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:

(1)该星球表面的重力加速度g

(2)该星球的第一宇宙速度;

(3)该星球的质量M

 

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在做研究平抛物体运动的实验中,

1)引起实验误差的原因是_____________________(多选)。

A.小球运动时与白纸相接触

B.确定Oy轴时,没有用重垂线

C.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦

D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较近

图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

(2)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线____________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛_______________________

(3)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为______________

(4)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙,则该小球做平抛运动的初速度为________;B点的竖直分速度为________。平抛运动的初位置坐标为_______(如图丙,以O点为原点,水平向右为X轴正方向,竖直向下为Y轴的正方向,g取10m/s2

 

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质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图象如图所示,从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则(      )

A. 0~t1时间内,汽车的牵引力等于

B. t1~t2时间内,汽车的功率等于

C. 汽车运动的最大速度等于

D. t1~t2时间内,汽车的平均速度小于

 

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经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由相距较近的恒星组成,每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在相互间的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动,如图所示为某一双星系统,A星球的质量为m1B星球的质量为m2,它们中心之间的距离为L,引力常量为G,则下列说法正确的是(  )

A. A星球的轨道半径为

B. B星球的轨道半径为

C. 双星运行的周期为

D. 若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动,则B星球的运行周期为

 

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试题属性

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