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如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小...

如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h=6m.转动中小球在最低点时绳子恰好断了.(取g=10m/s2)

(1)绳子断时小球运动的角速度多大?

(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?

 

(1)8rad/s (2)8m 【解析】试题分析:绳子断时,绳子的拉力恰好是74N,对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大小;绳断后,小球做平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离。 (1)对小球受力分析,根据牛顿第二定律和向心力的公式可得, F-mg=mrω2 所以ω=8rad/s (2)由v=rω可得,绳断是小球的线速度大小为v=8m/s 绳断后,小球做平抛运动, 水平方向上:x=vt      竖直方向上:      代入数值解得 x=8m 点睛:小球在最低点时绳子恰好断了,说明此时绳的拉力恰好为74N,抓住这个临界条件,再利用圆周运动和平抛运动的规律求解即可。  
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考点分析:
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将一小球以v0=10m/s的速度水平抛出,抛出点距地面高度为H=20m,g取10m/s2,问:

(1)小球在空中的飞行时间是多少?

(2)小球落地点距抛出点的水平距离是多少?

(3)落地时小球的速度大小是多少?

 

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在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:

A.让小球多次从________释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图5中abcd所示.

B.按图安装好器材,注意斜槽末端______,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.

C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.

(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.

(2)上述实验步骤的合理顺序是____________

(3)已知图中小方格的边长L,则小球平抛的初速度为v0=________(用Lg表示)

(4)b点的速度vb=________.(用Lg表示)

 

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在“研究平抛物体的运动”的实验中,得到的轨迹如图所示,其中O点为平抛运动的起点.根据平抛运动的规律及图中给出的数据,可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s.(g取9.8m/s2)

 

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如图所示,皮带传动装置,在运行中皮带不打滑,两轮半径分别为R和r,且R:r=2:1,M、N分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中,M、N两点的角速度之比为ωM:ωN=_____;线速度之比vMvN=_____

 

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如图所示,abc是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星,ab的质量相等,且小于c的质量,则(    )

A. b所需向心力最小

B. bc的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度

C. bc的周期相等且大于a的周期

D. bc的线速度大小相等,且小于a的线速度

 

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