如图所示,绷紧的传送带始终保持着大小为4m/s的速度水平匀速的运动,一质量为1kg的小物体无初速度地放到皮带的A处,物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2,A、B间的距离L=6m,求物体从A运动到B的时间及此过程中摩擦力对物体做多少功.(g取10m/s2)
如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块,求: (1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小; (2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力恰好为零时,筒转动的角速度.
已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转的周期为T,试求地球同步卫星的向心加速度大小。
一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
(1)首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F ω的关系图像。 (2)通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。 (3)在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论, 你认为他们的依据是______________________________________。 (4)通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________,单位是________。
用一根细绳,一端系住一个质量为m的小球,另一端悬在光滑水平桌面上方h处,绳长l大于h,使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动.若使小球不离开桌面,则小球运动的半径是__________ ,其转速最大值是__________ 。(已知重力加速度为g)
如图(a)所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图(b)所示,则下列说法中正确的有( ) A.两钉子间的距离为绳长的1/6 B.t=10.5s时细绳拉力的大小为6N C.t=14s时细绳拉力的大小为10N D.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s
如图所示,长为R的轻杆,一端固定有一质量为m的小球,另一端连接在光滑转轴O上,使小球在竖直平面内做圆周运动,小球在最高点时( ) A.小球的最小速度v最小= B.小球所需的向心力随此时速度v增加而变大 C.杆对球的作用力随此时的速度v增加而变大 D.杆对球的作用力方向可能与球的重力方向相反
质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的( ) A.线速度 B.角速度 C.运行周期 D.向心加速度
2013年12月2日,牵动亿万中国心的嫦娥三号探测器顺利发射。嫦娥三号要求一次性进入近地点210公里、远地点约36.8万公里的地月转移轨道,如图所示,经过一系列的轨道修正后,在P点实施一次近月制动进入环月圆形轨道I。再经过系列调控使之进人准备“落月”的椭圆轨道II。嫦娥三号在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近,绕月运行时只考虑月球引力作用。下列关于嫦娥三号的说法正确的是( ) A.发射“嫦娥三号”的速度必须达到第二宇宙速度 B.沿轨道I运行至P点的速度小于沿轨道II运行至P点的速度 C.沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道II运行至P点的加速度 D.沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期
质量为2kg的物体A静止在粗糙水平面上,t=0时一水平向右的恒力F作用在A上,t=2s时撤去F,A的速度图像如图所示,则下列说法正确的是( ) A.F大小为6N B.F做功36J C.在0~8秒内物体A克服摩擦力做功48J D.在0~8秒内物体A克服摩擦力做功36J
如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的有摩擦的斜面上加速下滑,在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果,它周围苹果对它作用力的合力( ) A.对它做正功 B.对它做负功 C.对它做不做功 D.无法确定做功情况
如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是 ( ) A.sinθ= B.tanθ= C.sinθ= D.tanθ=
关于向心力的说法中,正确的是( ) A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B. 向心力不改变圆周运动物体的速度 C. 做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力 D. 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的( ) A.角速度之比ωA∶ωB=1∶1 B.角速度之比ωA∶ωB=1∶ C.线速度之比vA∶vB=∶1 D.线速度之比vA∶vB=1∶1
物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,下列说法中正确的是( ) A.开普勒通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律 B.伽利略指出物体的运动需要力来维持 C.牛顿测出了引力常量G的数值 D.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比
如图,一质量为m=10kg的物体,由1/4圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止.已知轨道半径R=0. 4m,g=10m/s2,则: (1)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大? (2)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少? (3)物体沿圆弧轨道下滑过程中摩擦力做多少功?
杂技演员在做“水流星”表演时,用一根细绳两端各系一只盛水的杯子,抡起绳子,让杯子在竖直面内做半径相同的圆周运动,如图所示.杯内水的质量m=0.5 kg,绳长l=60 cm ,g=10m/s2.求: (1)在最高点水不流出的最小速率. (2)水在最高点速率v=3 m/s时,水对杯底的压力大小.
我国首次执行载人航天飞行的“神舟”六号飞船于2005年10月12日在中国酒泉卫星发射中心发射升空,由“长征—2F”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h1.实施变轨后,进入预定圆轨道,如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,之后返回.已知引力常量为G,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求: (1)飞船在预定圆轨道上运动的周期为多大? (2)预定圆轨道距地面的高度为多大? (3)飞船在近地点A的加速度为多大?
质量为m=1kg的小球,从离水平面地面h=20m高处以v0=20m/s的速度水平抛出,不计空气阻力 (g=10m/s2).求: (1)从抛出到落地的整个过程中重力所做的功; (2)从抛出到落地的整个过程中重力做功的平均功率; (3)落地瞬间重力做功的瞬时功率;
为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图的装置外,还备有下列器材:打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,则: (1)还缺少的实验器材是 . (2)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是 ;实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是 . (3)在(2)问的基础上,让小桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1< v2),已知当地的重力加速度为g. 写出实验要验证的动能定理表达式 (用题中所给的字母表示).
一圆环,其圆心为O,若以它的直径AB为轴做匀速转动,如图所示. (1)圆环上P、Q两点的线速度大小之比是 ; (2)若圆环的半径是R,绕AB轴转动的周期是T,则环上Q点的向心加速度大小是 ; (3)P点的向心加速度的方向是 .
经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1∶m2=3∶2.则可知 A.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2 B.m1、m2做圆周运动的线速度之比为2∶3 C.m2做圆周运动的半径为L D.m1做圆周运动的半径为L
在某转弯处,规定火车行驶的速率为v0.火车通过此处,下列有关说法中正确的是 A.当火车以速率v0行驶时,火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向 B.当火车的速率v>v0时,火车对外轨有向外的侧向压力 C.当火车的速率v>v0时,火车对内轨有向内的挤压力 D.当火车的速率v<v0时,火车对内轨有向内侧的压力
已知引力常量G和下列各组数据,能计算出地球质量的是 A.地球绕太阳运行的周期T及地球离太阳的距离r B.月球绕地球运行的周期T及月球离地球的距离r C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度v及运行周期T D.已知地球表面重力加速度g(不考虑地球自转)
在匀速圆周运动中,下列关于向心加速度的说法正确的是 A.向心加速度的方向始终指向圆心,因此其方向保持不变 B.向心加速度的方向始终指向圆心,其大小保持不变 C.向心加速度时刻在变化,因此匀速圆周运动是加速度变化的运动 D.向心加速度所描述的是角速度变化的快慢
姜堰城区某高一学生,清明节骑自行车赴溱湖风景区进行湿地调研,从学校校门出发到景区门口下车,他的运动可视为匀速运动,途中没有停留,该同学从6:30出发,8:00到达景区.已知所受阻力为车和人总重量的0.1倍.请你估算一下,他骑自行车从学校到溱湖风景区所做功与下面四个数值中的哪一个最接近 A.2.0 × 102 J B.2.0 × 105 J C.2.0 × 106 J D.2.0 × 108 J
关于地球同步通讯卫星,下列说法中不正确的是 A.它一定在赤道正上空运行 B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样 C.它运行的线速度小于第一宇宙速度 D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小一定.当汽车速度为v时,汽车做匀速运动;当汽车速度为时,汽车的瞬时加速度的大小为 A. P/mv B. 2P/mv C. 3P/mv D. 4P/mv
如图所示,桌面离地高度为h=1m,质量为1kg的小球,从离桌面H=2m高处由静止下落.若以桌面为参考平面,则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为 (g=10m/s2) A.10J,10J B.10J,30J C.-10J,10J D.-10J,30J
某同学为感受向心力的大小与那些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,手牵着在空中甩动,使小球在水平面内作圆周运动(如图所示),则下列说法中正确的是 A.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变 B.保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将增大 C.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变 D.保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小
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