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现有一根长的刚性轻绳,其一端固定于点,另一端系着质量的小球(可视为质点),将小球...

现有一根长的刚性轻绳,其一端固定于点,另一端系着质量的小球(可视为质点),将小球提至点正上方的点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,().则:

(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在点至少应施加给小球多大的水平速度?

(2)在小球以速度水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?

(3)小球以速度水平抛出,试求绳子再次伸直时所经历的时间.

 

(1)(2)80N(3)0.4s 【解析】(1)要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动,在最高点时重力恰好提供的向心力, 根据牛顿第二定律可得,代入数据解得; (2)因为,所以绳中有张力,根据牛顿第二定律得; 代入数据解得,即绳中的张力大小为80N. (3)小球将做平抛运动,经时间绳拉直,如图所示: 在竖直方向有:,在水平方向有:; 由几何知识得:,联立并代入数据解得:.  
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考点分析:
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如图1所示为探究功与速度变化的关系的实验装置.图中小车在一条橡皮筋作用下弹出,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.再用2条、3相同的橡皮筋并在一起进行实验.每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出.

(1)为了平衡小车受到的摩擦力,木板应_______(填水平倾斜)放置;

(2)判断摩擦阻力已被平衡的方法是_______

A.释放小车后,小车能够运动

B.轻推一下小车,小车能够匀速运动

C.释放小车后,拖着纸带的小车能够运动

D.轻推一下小车,拖着纸带的小车能够匀速运动

(3)实验中_______ (填需要不需要)测出一条橡皮筋对小车做功W的数值.

(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用图2纸带的_______部分进行测量(选填“AD”、“DG”“GK”).

 

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如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=3.60cm.g10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题(小数点后面保留两位):

(1)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=_____m/s

(2)小球运动到b点的速度是_____m/s

(3)从抛出点到b点所经历的时间是_____s.

 

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一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端,已知小物块的初动能为E,它返回斜面底端时的速度大小为υ,克服摩擦阻力做功为E/2。若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则有

A. 返回斜面底端时的动能为E

B. 返回斜面底端时速度大小为υ

C. 返回斜面底端时速度大小为

D. 克服摩擦力做功为E

 

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如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等.CO点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h,重力加速度为g.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为37°,现将A、B由静止释放,(B及细绳与杆近似看做在同一竖直平面),说法正确的是

A. 物块AP点出发第一次到达C点过程中,速度增大

B. 物块A经过C点时的速度大小为

C. 物块A在杆上长为的范围内做往复运动

D. 在物块AP点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量

 

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北斗导航系统又被称为双星定位系统,具有导航、定位等功能.北斗系统中两颗工作卫星12均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径均为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的AB两位置,如图所示.若卫星均逆时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.以下判断正确的是(  ).

A. 两颗卫星的向心加速度大小相等,均为

B. 两颗卫星所受的向心力大小不一定相等

C. 卫星1由位置A运动到位置B所需的时间可能为

D. 图中位置使卫星1加速,也无法追上卫星2

 

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