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如图所示,用长为L的轻质细线将质量为m的小球悬挂于O点.小球在外力作用下静止在A...

如图所示,用长为L的轻质细线将质量为m的小球悬挂于O点.小球在外力作用下静止在A处,此时细线偏离竖直方向的夹角θ=60°.现撤去外力,小球由静止释放,摆到最低点B时,细线被O点正下方距离L/4处的光滑小钉子挡住,小球继续向左摆动到最高点时细线偏离竖直方向的夹角也为60°.小球在运动过程中所受空气阻力大小恒定,且始终与运动方向相反,重力加速度为g.求:

(1)小球在A处处于静止状态时,所受外力的最小值F1

(2)小球运动过程中所受的空气阻力大小f和动能最大时细线偏离竖直方向夹角的正弦值sinα

(3)小球第二次经过最低点B,开始绕O点向右摆动时,细线的拉力大小T

 

(1);(2);(3) 【解析】试题分析:(1)小球在A处于静止,受力平衡,当F1与细线垂直时最小 则(2分) (2)小球从A运动到C过程由动能定理有 (2分) 解得(2分) 小球速度最大时有(2分) 解得(1分) (3)设此时小球的速度为v,则 (2分) (2分) 解得(2分) 考点:动能定理、圆周运动  
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考点分析:
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如图所示,倾角θ=30°的斜面体C静置于水平面上,质量为m的小物块在沿斜面向上的恒力作用下,从A点由静止开始运动,物块与斜面间的动摩擦因数μ=,重力加速度为g

1)若斜面体保持静止,物块由A运动到B历时为tAB间距为x.求恒力的大小F

2)在(1)情况下,物块运动过程中,求斜面体受到水平面的摩擦力.

3)若水平面光滑,物块在沿斜面向上、大小为F0的恒力作用下,与斜面体C保持相对静止、一起运动,且两者间无相对滑动趋势,求斜面体的质量M

 

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跳台滑雪是勇敢者的运动如图所示,滑雪者着专用滑雪板,在助滑道AB上获得一定速度后从B点沿水平方向跃出,在空中飞行一段时间后着落,这项运动极为壮观已知滑雪者和滑雪板的总质量为m,斜坡BC倾角为θ,B点距水平地面CD的高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力

1若滑雪者水平跃出后直接落到地面上,求滑雪者在空中运动的时间t0

2为使滑雪者跃出后直接落到地面上,滑雪者在B点跃出时的速度v0应满足什么条件?

3若滑雪者跃出后直接落到斜坡上,试推导滑雪者和滑雪板落到斜坡时的总动能Ek随空中运动时间t的变化关系

 

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某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v—t图象,图象如图所示除2s~10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知在小车运动的过程中,2s~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行,小车的质量m=20kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变,取g=10m/s2求:

114s~18s时间段小车的加速度大小a;

2小车匀速行驶阶段的功率P;

3小车在2s~10s内位移的大小s2

 

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木星的卫星之一叫艾奥,它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v0时,上升的最大高度可达h已知艾奥的半径为R,引力常量为G,忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,求:

1艾奥表面的重力加速度大小g和艾奥的质量M;

2距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小g';

3艾奥的第一宇宙速度v

 

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如图所示,用光电门等器材验证机械能守恒定律直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放,下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门,测得A、B间的距离为HH>>d,光电门测出小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g,则

1小球通过光电门B时的速度表达式   

2多次改变高度H,重复上述实验,描点作出随H的变化图象,若作出的图线为通过坐标原点的直线,且斜率为    ,可判断小球下落过程中机械能守恒;

3实验中发现动能增加量△Ek总是小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则△EP-△Ek     选填“增加”、“减小”或“不变”

4小明用AB段的运动来验证机械能守恒时,他用计算与B点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,你认为这种做法正确还是错误?

答:    理由是   

 

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