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石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有...

石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。(地面附近重力加速度g取10 m/s2,地球自转角速度ω=7.2×10-5rad/s,地球半径R=6.4×103km。计算结果保留3位有效数字)

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(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1=17R/3的同步轨道站,求轨道站内的人相对地心运动的速度大小。

(2)当电梯仓停在距地面高度h2=2R的站点时,求仓内质量m2=54 kg的人对水平地板的压力大小。

 

(1)3.07×103m/s ;(2)54.6N 【解析】 试题分析:(1)设货物相对地心的距离为r1,线速度为v1,则 r1=R+h1 v1=ωr1 带入数据得v1= 3.07×103m/s (2)设地球质量为M,人相对地心的距离为r2,则r2=R+h2 设水平地板对人的支持力大小为FN 根据牛顿运动定律有 又 根据牛顿第三定律,人对水平地板的压力大小FN'=FN 得:FN'=54.6N 考点:牛顿第二定律;牛顿第三定律;万有引力定律的应用.  
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考点分析:
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如图所示,地面上有一高h的平台,平台下有一倾角可调的挡板,挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。将一个可视为质点的小球以v的速度水平推出。适当调节挡板的倾角,小球会刚好垂直撞在挡板上。已知小球下落过程中所受空气阻力忽略不计,当地重力加速度为g。求小球运动的时间是多少?

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如图所示,质量为2kg的金属块放在水平地面上,在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动.已知金属块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,力F持续作用2s后撤去。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2).求:金属块在地面上总共滑行了多远?

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(1)实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”,某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验,每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致,则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…,下列说法正确的是_____________

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A.为减小实验误差,长木板应水平放置

B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动

D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度

(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……,对每次打出的纸带进行处理,获得vv2的数值记录在表格中。

W

0

W0

2W0

3W0

4W0

5W0

6W0

v/(m·s-1)

0

1.0

1.4

1.7

2.0

2.2

2.4

v2/m2·s-2

0

1

1.9

 

 

 

 

请你根据表中的数据作出WvWv2图线。

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由图线探究功与物体速度变化的关系是         

 

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某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,将小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,但照片上有一破损处.已知每个小方格边长9.8cm,当地的重力加速度为g=9.8m/s2.(结果保留三位有效数字)

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(1)若以拍摄的第1个点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向,则照片上破损处的小球位置坐标为  X=          cm ,Y=          cm.

(2)小球平抛的初速度大小为                    

 

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如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6),以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则

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A.A、B两球所受弹力的大小之比为4︰3

B.A、B两球运动的周期之比为4︰3

C.A、B两球的动能之比为64︰27

D.A、B两球的重力势能之比为16︰9

 

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