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(多选)如图所示,由光滑内壁带狭缝的细管做成的半径R=10cm的半圆形轨道ABC...

(多选)如图所示,由光滑内壁带狭缝的细管做成的半径R=10cm的半圆形轨道ABC(管道半径远小于轨道半径)竖直放置,A为最高点,C为最低点,B是半圆形轨道的中点且与圆心O处于同一高度。一质量m=200g的小球放在A处(在管内),小球的直径略小于管道的直径,小球与一原长L=10cm,劲度系数k=100N/m的轻弹簧相连接,弹簧的另一端固定在点O′,O′点在直径AC上且O′C=5cm。取g=10m/s2,下列说法正确的是(     

A.把小球缓慢地沿管道从A点移动到C点的过程中,小球不能在B点以上的位置平衡

B.不论小球以何种方式沿管道A点移动到C点,该过程中弹簧做的功一定为0

C.若在A点给小球一个水平向右的速度v=1.5m/s,则小球在A点时对轨道的作用力为4N

D.若在A点给小球一个水平向右的速度v′=2m/s,则小球在C点时对轨道的作用力为23N

 

ABD 【解析】 试题分析:小球在B点以上的位置时,弹簧处于伸长状态,对小球的拉力斜向左下方,小球还受到竖直向下的重力和沿半径向外的支持力,三个力的合力不可能为零,故小球不能在B点以上的位置平衡,故A正确;在A点弹簧伸长的长度为 ;在C点弹簧被压缩的长度为 ;则小球沿管道从A点移动到C点的过程中,弹簧的弹力先做正功,后做负功,而且功的数值相等,则整个过程中弹簧做功的值一定为0,故B正确;若在A点给小球一个水平向右的速度,根据牛顿第二定律得:,得 ,根据牛顿第三定律得:小球在A点时对轨道的作用力为N1′=N1=2.5N,故C错误;若在A点给小球一个水平向右的速度v=2m/s时,以小球和弹簧组成的系统为研究对象,小球从A到C的过程,根据系统的机械能守恒得:,在C点,对小球研究,根据牛顿第二定律得:,联立解得,,根据牛顿第三定律得:小球在C点时对轨道的作用力为,故D正确. 考点:考查了牛顿运动定律、机械能守恒定律和向心力 【名师点睛】分析小球的受力情况,根据平衡条件:合外力为零,判断小球在B点以上的位置能否平衡.根据弹簧的形变量分析弹簧做功.根据牛顿第二定律和第三定律结合求解小球在A点时对轨道的作用力.根据机械能守恒和牛顿运动定律结合求解小球到C点时对轨道的作用力.  
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(多选)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图所示,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平方向且长为,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(     

A.a绳的张力不可能为零

B.a绳的张力随角速度的增大而增大

C.当角速度ω>,b绳将出现弹力

D.若b绳突然被剪断,则a绳的弹力一定发生变化

 

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(多选)公元2100年,航天员准备登陆木星,为了更准确了解木星的一些信息,到木星之前做一些科学实验,当到达与木星表面相对静止时,航天员对木星表面发射一束激光,经过时间t,收到激光传回的信号,测得相邻两次看到日出的时间间隔是T,测得航天员所在航天器的速度为v,已知引力常量G,激光的速度为c,则(     )

A. 木星的质量

B. 木星的质量

C. 木星的质量

D. 根据题目所给条件,可以求出木星的密度

 

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在发射一颗质量为m的人造地球同步卫星时,先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道I上(离地面高度忽略不计),再通过一椭圆轨道II变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道III上。已知它在圆形轨道I上运动的加速度为g,地球半径为R,图中PQ长约为8R,卫星在变轨过程中质量不变,则下列错误的有(     )

A. 卫星在轨道II上运动经过P点的加速度为

B. 卫星在轨道III上运动的线速度为

C. 卫星在轨道III上运行时经过P点的速率大于在轨道II上运行时经过P点的速率

D. 卫星在轨道III上的动能大于在轨道I上的动能

 

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悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动,需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术.跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设质量为m的运动员刚入水时的速度为,水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降深度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)  (  )

A. 他的动能减少了(Fmg)h

B. 他的重力势能减少了mghm

C. 他的机械能减少了Fh

D. 他的机械能减少了mgh

 

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如图所示,薄半球壳ACB的水平直径为AB,C为最低点,半径为R。一个小球从A点以速度水平抛出,不计空气阻力。则下列判断正确的是(      

A.只要v0足够大,小球可以击中B点

B.v0取值不同时,小球落在球壳上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同

C.v0取值适当,可以使小球垂直撞击到半球壳上

D.无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击到半球壳上

 

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