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一质量为0.5kg的小球,用长为0.4m细绳拴住,在竖直平面内做圆周运动(g取1...

一质量为0.5kg的小球,用长为0.4m细绳拴住,在竖直平面内做圆周运动(g10m/s2).求

(1)若过最低点时的速度为6m/s,此时绳的拉力大小F1

(2)若过最高点时的速度为4m/s,此时绳的拉力大小F2

(3)若过最高点时绳的拉力刚好为零,此时小球速度大小?

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题(1)当过最低点时的速度为6m/s时,重力和细线拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细线的拉力. (2)当小球在最高点速度为4m/s时,重力和细线拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细线的拉力. (3)过最高点时绳的拉力刚好为零,重力提供圆周运动的向心力.根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度. 【解析】 (1)当过最低点时的速度为6m/s时,重力和细线拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: 所以:N. (2)当小球在最高点速度为4m/s时,重力和细线拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: 所以:N (3)过最高点时绳的拉力刚好为零,重力提供圆周运动的向心力.根据牛顿第二定律得: 所以:m/s 答:(1)若过最低点时的速度为6m/s,此时绳的拉力大小是50N; (2)若过最高点时的速度为4m/s,此时绳的拉力大小是15N; (3)若过最高点时绳的拉力刚好为零,此时小球速度大小是2m/s.  
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考点分析:
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15m/s的速度水平抛出一石子,石子落地时速度方向与抛出时速度方向成530,不计空气阻力

(1)石子落地时的竖直分速度大小         

(2)石子在空中的飞行时间.

(3)石子抛出点与落地点的高度差          

(4)石子落地时的位移大小.

 

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用如图所示的装置研究平抛运动,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落。AB两球同时开始运动,观察到两球_______落地(填同时不同时);改变打击的力度,重复这个实验,观察到两球_______落地(填同时不同时”)。

 

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在做研究平抛运动的实验时,某兴趣小组为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验用了如图所示的装置,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹B;又将木板远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹C。

(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下列操作符合要求的是__________

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须不同

C.每次必须由静止释放小球

D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

(2)根据以上图中所给的物理量来求得小球初速度的表达式为=___________

 

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小明想探究弹性势能的大小与哪些因素有关.他利用一段弹簧、光滑轨道、物块AB等器材进行实验.如图所示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处.

(1)实验时可通过观察同一滑块________________来判断弹性势能的大小。

(2)比较如图(a)、(b)两个实验可以初步得出,弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就___________(填越大越小”)。

(3)若物块冲上斜面的最大高度ha=hc<hb,弹性形变的大小la<lb=lc,则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是_____________

 

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如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火将卫星送入椭圆轨道2,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法中正确的是(         ).

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

 

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