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用如图甲所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半...

用如图甲所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,转动手柄l使长槽4和短槽5分别随变速轮塔23匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降,从而露出标尺8,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值,小球有钢球、橡胶球两种规格:

(1)本实验采用的实验方法主要是_____________、转换法;在探究向心力的大小F与半径r的关系时,要保持__________相同;

Ar    Bm    Cmr    DmF

(2)如图乙所示是某次实验时的情景,这是在研究向心力的大小F_______的关系。若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为14,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为____________

 

控制变量法 B 角速度 2:1 【解析】 (1)[1][2]在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法。在探究向心力的大小F与半径r的关系,要控制质量、角速度不变,故选B。 (2)[3]图乙中两球的质量相同,转动的半径相同,则研究的是向心力F与角速度的关系; [4]根据 两球的向心力之比为,半径和质量相等,则转动的角速度之比为,因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据 知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为。  
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如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图像,Oa段为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下述说法正确的是:(  )

A.在全过程中汽车所受摩擦力为

B.t1~t2时间内汽车牵引力做功为

C.t2时刻汽车牵引力及其功率都是最大值

D.利用题中所给物理量,无法求出0~t3时间内汽车的总位移

 

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某卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道,如图所示为第四次变轨的示意图,卫星先沿椭圆轨道Ⅰ(A点为近地点,B点为远地点)飞行,后在B点实现变轨,进入同步轨道Ⅱ。则关于该卫星,下列说法中正确的是(  )

A.在轨道Ⅱ上的运行周期比在轨道Ⅰ上小

B.B点变轨时需要通过点火使卫星加速

C.在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅰ上任意一点的机械能大

D.在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过B点时大

 

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如图所示,一长度为L的轻杆一端固定质量为m的小球,给小球一定的初速度,使小球以轻杆的另一端为圆心,在竖直面内做圆周运动。其中A点为最高点,B点为最低点,C点与圆心等高。则下列说法错误的是(  )

A.小球过A点时,速度的最小值为

B.小球过C点时,杆对球的弹力等于零

C.小球过B点时,杆对球的弹力大于球的重力

D.小球过A点时,杆对球的弹力一定随速度增大而增大

 

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1970424日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”,目前仍然在椭圆轨道上运行。202039日,我国成功发射北斗系统第54颗导航卫星,以大约3.08km/s的速度运行在高度约为35786km的地球同步轨道上。则关于这两颗卫星,下列说法正确的是(  )

A.“东方红一号”和“北斗54”的轨道平面都经过地心

B.“东方红一号”和“北斗54”都有可能经过常熟的正上空

C.“东方红一号”在近地点的运行速度大于11.2km/s

D.根据题中信息,若再已知地球自转周期和表面重力加速度,可以求出第一宇宙速度

 

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在如下四种情形中,物块的机械能守恒的是(  )

A.如甲图所示,物块向下运动压缩弹簧

B.如乙图所示,物体沿光滑斜面自由下滑

C.如丙图所示,物体在推力F作用下沿光滑斜面匀速下滑

D.如丁图所示,物体在拉力F(大小等于所受斜面摩擦力)作用下沿斜面下滑

 

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