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某同学站在水平地面上,手握不可伸长的细绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,抖动...

某同学站在水平地面上,手握不可伸长的细绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,抖动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉,球水平飞行距离为d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面的高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g,忽略手的运动半径球的半径和空气阻力求:

(1)绳断时球的速度

(2)绳能承受的最大拉力F;

(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动的最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,则绳长应为多少?最大水平距离为多少?

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)设绳断后球做平抛运动的时间为t1, 竖直方向上: 水平方向上:d=v1t1 解得: (2)设绳能承受的最大拉力为Fm.球做圆周运动的半径为:R=d 解得:Fm=mg (3)在圆周的最低点,有: 平抛运动,有:d-l=gt2 s=vt 联立解得: ,当l=d-l时,即绳长为时,s最大为  
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在2014年11月11日开幕的第十届珠海航展上,中国火星探测系统首次亮相.中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成,其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索.已知火星半径为R,引力常量为G,着陆巡视器第一次落到火星,关闭动力以的速度竖直弹起后经过时间再次落回火星表面.不计阻力,求:

(1)火星表面的重力加速度g;

(2)火星的质量M;

(3)若环绕器距火星表面的高度为h,环绕火星做匀速圆周运动,求“环绕器”绕火星运动的周期T。

 

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一辆车重5t,额定功率为60kW,初速度为零,以加速度a=1作匀加速直线运动,当匀加速达到额定功率后,将以额定功率继续加速至最大速度。车受的阻力为车重的0.06倍,g取10,求:

(1)车速的最大值;

(2)车作匀加速直线运动能维持多长时间;

(3)车加速5s末的瞬时功率。

 

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如图所示,一个质量为m=2 kg的物体受到水平方向的推力F=10 N的作用,在水平地面上从静止开始移动了距离s=2 m后撤去推力,此物体又滑行了一段距离后停止运动,动摩擦因数0.1  (g取10),求:

    (1)推力F对物体做的功;

    (2)全过程中克服摩擦力所做的功。

 

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某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定).

在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示.

请你分析纸带数据,回答下列问题:(结果保留两位有效数字)

(1)该电动小车运动的最大速度__________m/s;

(2)关闭小车电源后该电动小车运动的加速度大小为_________

(3)该电动小车的额定功率为_________W.

 

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(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球总是同时落到地面,这个实验______

A.只能说明上述规律中的第①条

B.只能说明上述规律中的第②条

C.不能说明上述规律中的任何一条

D.能同时说明上述两条规律

(2)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。如图乙是用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,则由图可知小球从a运动到b和b运动到c的时间是 _________ (填”相等”或”不相等”)小球平抛的初速度的计算式为=__________(用L、g表示)

 

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