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如图所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管固定子啊竖直平面内,其中A、B为最高、最...

如图所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管固定子啊竖直平面内,其中AB为最高、最低点、两个质量均为m的小球ab以不同的速率水平向右从B点进入管内,a球通过最高点A,对管壁上部的压力为3mg;b通过最高点A,对管壁下部的压力为0.75mg,:

(1)ab两球落地点间的距离

(2)ab两球落地时的速率之比.

 

(1) (2) 【解析】(1)两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力,离开轨道后两球均做平抛运动,A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差. 对A球:3mg+mg=m 解得vA= 对B球:mg﹣0.75mg=m 解得vB= 由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为:sA=vAt=vA =4R sB=vBt=vB=R 解得:sA﹣sB=3R 即a、b两球落地点间的距离为3R (2)小球落地时的速度分别设为va'、vb',则有: mva′2﹣mva2=mg2R mvb′2﹣mvb2=mg2R 解得:  
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考点分析:
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如图所示,质量为m=0.2kg的小球从平台上水平抛出后,落在一倾角θ=53°的光滑斜面顶端,并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下,顶端与平台的高度差h=0.8m,斜面的高度H=7.2mg10m/s2 sin53°=0.8cos53°=0.6),求:

1)小球水平抛出的初速度v0是多大;

2)小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间.

 

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质量m=2 kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图线如图(a)、(b)所示,求:

(1)物体所受的合力;

(2)物体的初速度;

(3)t=8 s时物体的速度;

(4)t=4 s内物体的位移。

 

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研究小球做平抛运动”的实验中

(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,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.保证小球运动的轨迹是一条抛物线

(2)在做“研究平抛运动”实验中,引起实验结果偏差较大的原因可能是________

①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平

②确定Oy轴时,没有用重垂线

③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦

④空气阻力对小球运动有较大影响

A.①③    B.①②④    C.③④     D.②④

(3)该同学采用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长为L=5cm,A.B.C是摄下的三个小球位置,如果取g=10m/s2,那么:

A.照相机拍摄时每________s曝光一次;

B.小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s.

 

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用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下,请回答相关问题:

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的______方法;

A.理想实验法    B.等效替代法  C.控制变量法    D.演绎法

(2)图中是在研究向心力的大小,与_________的关系。

A.质量m     B.角速度ω     C.半径r

(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为___________

A.1:9     B.3:1     C.l:3     D.1:1

 

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如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点MN与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别站在MN两点,同时将两个小球以v1v2的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑中同一点Q,已知∠MOQ60°,忽略空气阻力。则下列说法正确的是

A. 两球拋出的速率之比为13

B. 若仅增大v1,则两球将在落入坑中之前相撞

C. 两球的初速度无论怎样变化,只要落在坑中的同一点,两球抛出的速率之和不变

D. 若仅从M点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中

 

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