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如图所示,一质量为0.5kg的小球可视为质点,用0.4m长的细线拴住在竖直面内做...

如图所示,一质量为0.5kg的小球可视为质点,用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动,g10m/s2求:

1)小球刚好经过最高点A时的速度;

2)若小球经过最高点A的速度为4m/s,此时细线对小球的拉力;

3)若小球经过最低点B的速度为4m/s,此时细线对小球的拉力。

 

(1)2m/s (2) 15N , 方向竖直向上; (3) 45N 【解析】 本题考查竖直平面内的圆周运动。 (1)小球刚好经过最高点A时,由重力提供向心力,据牛顿第二定律有,解得: (2) 若小球经过最高点A时速度为4m/s,对小球在最高点受力分析,由牛顿第二定律得,代入数据解得 由牛顿第三定律得小球对细线的拉力大小为15N,方向竖直向上 (3) 对小球经过B点时受力分析,由牛顿第二定律得,代入数据解得  
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考点分析:
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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(1)所示的装置。用小锤打击弹性金属片,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,改变小锤打击的力 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(2)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的末端与可看作光滑的水平板相切;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在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道MN的下端射出。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)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的小球做平抛运动的照片。图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每__________________s曝光一次,该小球运动到图中位置2时速度大小为___________m/s(g10m/s2)

 

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如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30°,圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止,当圆盘的角速度为ω时,小物块刚要滑动。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是

A. 这个行星的质量

B. 这个行星的第一宇宙速度

C. 这个行星的同步卫星的周期是

D. 离行星表面距离为R的地方的重力加速度为

 

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家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。某台计算机上的硬磁盘共有N1个磁道(即N1个不同半径的同心圆),每个磁道分成N2个扇区(每扇区为圆周),每个扇区可以记录b个字节。电动机使磁盘每秒转动n圈。磁头在读、写数据时是不动的,磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道。以下说法正确的是

A. 一个扇区通过磁头所用的时间是

B. 一个扇区通过磁头所用的时间是

C. 不计磁头转移磁道的时间,计算机每秒最多可以从一个硬盘面上读取nN2b个字节

D. 不计磁头转移磁道的时间,计算机每秒最多可以从一个硬盘面上读取nN1N2b个字节

 

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关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是

A. 所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上

B. 对于任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积

C. 行星在近日点的速率小于在远日点的速率

D. 行星在近日点的速率大于在远日点的速率

 

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物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运动,则传送带对物体做功情况可能是

A. 始终不做功    B. 先做负功后做正功

C. 先做正功后做负功    D. 先做负功后不做功

 

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