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在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直...

在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,FH的变化关系如图乙所示.求:

1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.

2)该星球的第一宇宙速度.

 

(1)圆轨道的半径为0.2m,月球表面的重力加速度为5m/s2. (2)星球的第一宇宙速度为5×103m/s 【解析】试题分析:(1)小球从A到C运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律和牛顿第二定律求出小球对轨道C点的压力与H的关系式,然后结合F﹣H图线求出圆轨道的半径和星球表面的重力加速度. (2)第一宇宙速度与贴着星球表面做匀速圆周运动的速度相等,根据万有引力等于重力mg=m求出该星球的第一宇宙速度. 【解析】 (1)小球过C点时满足F+mg=m 又根据mg(H﹣2r)=mvC2 联立解得F=H﹣5mg 由题图可知:H1="0.5" m时F1=0;H2="1.0" m时F2="5" N; 可解得g="5" m/s2 r="0.2" m (2)据m=mg 可得v==5×103m/s. 故星球的第一宇宙速度为5×103m/s. 答:(1)圆轨道的半径为0.2m,月球表面的重力加速度为5m/s2. (2)星球的第一宇宙速度为5×103m/s.  
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考点分析:
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某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5.设皮带足够长,取g=10m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动过程中,求:

(1)邮件滑动的时间t;

(2)邮件对地的位移大小x;

(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W.

 

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如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置.两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离.

 

 

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验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.8m/s2,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,ABCD分别是每打两个点取的计数点.则重物由O点运动到B点时(重物质量为m kg

1)重力势能的减少量是     J,动能的增加量是     J

2)重力势能的减少量     略大于略小于)动能的增加量,原因是    

3)根据计算的数据得出的结论:    

 

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探究功与速度变化的关系实验中,某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密、中间较稀疏但间隔不均匀.出现这种情况的原因可能是( )

A.打点时间间隔不恒定

B.木板倾斜程度太大

C.没有使木板倾斜或倾斜角太小

D.小车受到的阻力较大

 

 

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如图所示,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动.在移动过程中,下列说法错误的是(  )

A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C.木箱克服重力做的功小于木箱增加的重力势能

D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

 

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