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如图所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端拴一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透),接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动,在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示.已知子弹射入的时间极短,且图2中t=0为AB开始以相同速度运动的时刻,求(1)子弹和物块一起做圆周运动的周期T(2)绳子的长度L(3)子弹和物块一起运动时的机械能E
(1)T=2t (2)(3)
(1)由图2可看出,A、B一起做周期性运动,运动的周期:T=2t ……1分
(2)设子弹小球总质量为m,最高点速度为,据图2知,在最高点拉力为零,则:……1分
设最低点速度为,最低点到最高点,动能定理,……1分
最低点:,得,即……1分
射入A的过程,水平方向动量守恒,……1分
得,。……1分
(3)设最低点为零势能点,则。……1分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

甲、乙两名溜冰运动员,M=80kg,M=40kg,面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演,如图所示,两人相距0.9m,弹簧秤的示数为9.2N,下列判断中正确的是(  )
A.两人的线速度相同,约为40m/s
B.两人的角速度相同,为6rad/s
C.两人的运动半径相同,都是0.45m
D.两人的运动半径不同,甲为0.3m,乙为0.6m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道,轨道半径为R,小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力,问:
(1)小球在最高点的速度为多大?
(2)小球落地时,距最高的水平位移是多少?
(3)小球落地时速度为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一光滑水平地面上静止放着质量为m、半径为R的光滑圆弧轨道,质量也为m小球从轨道最左端的A点由静止滑下(AC为水平直径),重力加速度为g,下列正确的是(     )
A.小球不可能滑到圆弧轨道右端最高端c
B.小球通过最低点时速度
C.小球向右运动中轨道先向左加速运动,后向右加速运动
D.轨道做往复运动,离原先静止位置最大距离为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.质点的向心力不变B.质点的线速度不变
C.质点的角速度不变D.质点的转速在不断改变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示.光滑杆偏离竖直方向的夹角为a,杆以O为支点绕竖直杆旋转,质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动,当杆角速度为ω1时,小球旋转平面在A处,当杆角速度为ω2时,小球旋转平面在B处,设杆对球的支持力在A、B处分别为FN1、FN2,则    (    )

A.FN1>FN2                           B. FN1=FN2
C.ω12                          D.ω12

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

长度为L =0.50m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=2.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,不计各种摩擦,小球在最低点时的速率是6.0m/s,g取10m/s2,则小球最高点时细杆OA受到(   )
A.64N的拉力B.64 N的压力
C.44N的拉力D.144 N的拉力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)某星球表面,宇航员做了如下实验,如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N的大小,NH的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,11N),求:

(1)轨道的半径;
(2)物块与斜面AD间的动摩擦因数μ.
(3)若已知小物块的质量为2.5Kg,星球半径4000km则在该星球上发射一颗人造卫星的最小速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一质量为10kg物体在做匀速圆周运动,10s内沿半径为20m的圆周运动了100m,求:
(1)该物体运动的线速度、角速度和周期;
(2)该物体在运动过程中所受的向心力。

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