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长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点.让其在水平面内做匀速圆周运动(...

长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点.让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图.求摆线L与竖直方向的夹角为α时:

(1)线的拉力F

(2)小球运动的线速度的大小;

(3)小球运动的角速度及周期.

 

(1) ; (2);(3) ; 【解析】 (1)做匀速圆周运动的小球受力分析如图所示 小球受重力mg和绳子的拉力F.因为小球在水平面内做匀速圆周运动, 所以小球受到的合力指向圆心O′,且沿水平方向. 由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtanα, 绳对小球的拉力大小为 (2)由牛顿第二定律得 由几何关系得 所以小球做匀速圆周运动的线速度的大小为 (3)小球运动的角速度 小球运动的周期  
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一个滑雪者连同他的滑板质量共50 kg,他滑到凹形的坡底时速度为20 m/s,坡底圆弧的半径为50 m,求:滑雪者对坡底雪地的压力(g = 10 m/s2)。

 

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如图所示的皮带传动装置,主动轮上两轮的半径分别为3rr,从动轮的半径为2r,A、BC分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,则ABC三点的角速度大小之比= ______ ,三点的线速度大小之比=______

 

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已知一颗人造卫星在某行星表面绕行星做匀速圆周运动,经过时间t,卫星的路程为s,卫星与行星的中心连线扫过的角度是θ,那么该卫星的环绕周期T=____________,设万有引力常量为G,该行星的质量为M=____________

 

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如图所示,某行星绕太阳运动的轨道是椭圆,A点是轨道上距太阳最近的位置,B点是轨道上距太阳最远的位置。行星在A点时的速度________(填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时的速度;行星在A点时太阳对它的万有引力________(填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时太阳对它的万有引力。

 

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火车以某一速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是(  )

A.轨道半径

B.若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外

C.若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内

D.当火车质量改变时,安全速率也将改变

 

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