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如图所示,支架质量为4m,放置在粗糙水平地面上,转轴O处有一长为L的轻杆,杆的另...

如图所示,支架质量为4m,放置在粗糙水平地面上,转轴O处有一长为L的轻杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球。现使小球在竖直平面内做匀速圆周运动,支架始终保持静止。若小球达到最低点时支架对地面的压力为6mg,求:

(1)小球在竖直平面内做匀速圆周运动的线速度是多大?

(2)小球运动过程中支架对地面的压力的最小值为多大?

 

(1) (2) 【解析】(1)在最低点: 对支架受力分析可得: 对小球受力分析: 得: 。 (2)在最高点,支架对地面的压力最小: 对小球受力分析: 对支架受力分析可得: 得: 。 点睛:解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解。  
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考点分析:
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如图所示,是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时恰好位于圆心。现设法使钢球沿纸上的某个圆周运动。实验步骤如下:

(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t

(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球质量m

(3)测出悬点到球心的竖直高度h,用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______,钢球所受合力的表达式F2=_____。下面是一次实验得到的数据,代入上式计算结果F1=________N,F2=_______N。(g取10m/s2,π2≈10,保留三位有效数字)

 

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如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图,A为光源,B为光电接收器,AB均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙一次就形成一个脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,若要测出小车的速度和行程,则还必须测量的物理量或数据是________

A.车轮的半径R和齿轮的齿数P

B.车轮的半径R和齿轮的半径r

C.齿轮的齿数P和齿轮的半径r

D.车轮的半径R和齿轮上齿的间隙宽度d

 

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研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜面末端的切线必须是水平的,这样做的目的是_____

A、保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小

B、保证小球飞出时,初速度水平

C、保证小球在空中运动的时间每次都相等

D、保证小球运动的轨道是一条抛物线

 

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某行星外围有一圈厚度为d的发光的物质,简化为如图甲所示模型,R为该行星除发光带以外的半径;现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某科学家做了精确地观测后发现:发光带绕行星中心的运行速度与到行星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标v0为已知),则下列说法正确的是

A. 发光带是该行星的组成部分    B. 行星表面的重力加速度

C. 该行星的质量     D. 该行星的平均密度为

 

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火星的直径约为地球直径的一半,质量是地球质量的九分之一,公转周期为地球公转周期的两倍。已知地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R。万有引力常数为G,忽略地球自转,则下列计算正确的是

A. 火星的密度为

B. 火星表面的重力加速度为

C. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为:3

D. 火星绕太阳运动轨道的半长轴与地球绕太阳运动轨道的半长轴之比为2:1

 

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