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如图所示,内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置,其质量为2m,小球质量为m,在管内...

如图所示,内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置,其质量为2m,小球质量为m,在管内滚动,当小球运动到最高点时,导管刚好要离开地面,此时小球的速度多大?(轨道半径为R)

 

【解析】在最高点,小球对导管的弹力竖直向上,等于导管的重力,为2mg. 对小球,根据牛顿第二定律得, 解得 .  
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平抛一物体,当抛出1 s后它的速度方向与水平方向成45°,落地时速度方向与水平方向成60°,求:

(1)初速度大小;(2)开始抛出时距地面的高度;(3)水平射程.(g10 m/s2)

 

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三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:

1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________________

2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道MN分别用于发射小铁球PQ,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁CD;调节电磁铁CD的高度使ACBD,从而保证小铁球PQ在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道MN的末端射出。实验可观察到的现象应是______________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______________

3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=1.25cm,则由图可求得拍摄时每________________s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为________________m/s。g=9.8m/s2)

 

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如图所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点。

1)请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹;

2)玻璃管向右平移的加速度a________m/s2

3)t=2s时蜡块的速度v2________m/s。

 

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水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则(  )

A. 小球到达c点的速度为

B. 小球在c点将向下做自由落体运动

C. 小球在直轨道上的落点db点距离为2R

D. 小球从c点落到d点需要时间为

 

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在加拿大温哥华举行的第二十一届冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中,中国选手申雪、赵宏博获得冠军。如图所示,如果赵宏博以自己为转动轴拉着申雪做匀速圆周运动。若赵宏博的转速为30r/min,手臂与竖直方向夹角为60°,申雪的质量是50kg ,她触地冰鞋的线速度为4.7m/s,则下列说法正确的是(  ) 

A. 申雪做圆周运动的角速度为π rad/s

B. 申雪触地冰鞋做圆周运动的半径约为2m

C. 赵宏博手臂拉力约是850N

D. 赵宏博手臂拉力约是500N

 

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