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1、某同学被中国空间站“天宫课堂”展示的奇妙现象深深吸引,联想到平时做过或思考过的实验,他提出了一组问题并邀你作答:(1)、在围绕地球做匀速圆周运动的空间站内,下列力学实验中,不能够顺利完成的是和。(填正确答案标号)
A.

B.

C.
(2)、不能够顺利完成的原因主要是 , 其结果是(至少回答对一个实验造成的结果)。 -
2、某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“向心力与线速度关系”的探究,将小球用质量不计的细线系于固定在铁架台上的力传感器上,小球的下端有一宽度为d的遮光片,测得小球的直径为D、线长为L , 重力加速度用g表示。
请回答下列问题:
(1)、 用游标卡尺测量遮光片的宽度为 6.75mm,如果遮光片经过光电门时的遮光时间为s,则小球通过光电门时的速度为v=m/s。(2)、小球通过光电门时力传感器的示数为 , 如果小球及遮光片总质量为m , 则向心力为F=;改变小球释放点的高度,多次操作,记录多组、v的数据,作出的图像,如果图线的斜率为k , 则小球和遮光片的总质量为(用k、L、D表示)。(3)、如上操作,结果发现向心力的理论值总大于F , 则下列说法正确的是____。(填选项前字母)A、小球的质量偏大 B、小球不是由静止释放的 C、小球运动过程中受阻力的作用 D、测量的小球速度偏大 -
3、质量为的小球用长为的轻质细线悬挂在点,在点的正下方处有一光滑小钉子 , 把细线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度地释放小球,当细线碰到钉子的瞬间(瞬时速度不变),设细线没有断裂,则下列说法正确的是( )
A、小球的角速度突然增大 B、小球的角速度突然减小 C、小球对细线的拉力保持不变 D、小球对细线的拉力突然增大 -
4、一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得,其运行周期为T , 速度为v。引力常量为G , 则下列说正确的是( )A、行星的质量为 B、恒星的质量为 C、行星运动的轨道半径为 D、行星运动运动的加速度为
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5、如图甲所示,在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力随位移x变化的图象乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2 , 下列说法正确的是( )
A、物体先做加速运动,推力撤去时开始做减速运动 B、物体在水平面上运动的最大位移是10m C、物体运动的最大速度为3m/s D、物体在运动中的加速度先变小后不变 -
6、某乘客在慧如公园乘坐摩天轮,设乘客到摩天轮中心的距离为 , 摩天轮做匀速圆周运动,重力加速度为 , 下列说法正确的是( )A、在最低点时乘客对座椅的压力比座椅对乘客的支持力大 B、乘客的加速度不变 C、在最高点时乘客线速度可以小于 D、运动中处在与圆心等高的点时乘客处于平衡状态
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7、如图所示,北斗卫星导航系统中,静止轨道卫星和中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动。它们的轨道高度分别为36000km和21500km。线速度大小分别为和 , 角速度大小分别为和 , 下列判断正确的是( )
A、< , < B、> , > C、> , < D、< , > -
8、如图所示,“嫦娥一号”发射后绕地球椭圆轨道运行,多次调整后进入奔月轨道,接近月球后绕月球椭圆轨道运行,调整后进入月球表面轨道。已知a是某一地球椭圆轨道的远地点,b和c是不同月球椭圆轨道的远月点,a点到地球中心的距离等于b点到月球中心的距离。则“嫦娥一号”( )
A、在a点速度小于地球第一宇宙速度 B、在a点和在b点的加速度大小相等 C、在b点的机械能小于在c点的机械能 D、在奔月轨道上所受的万有引力一直减小 -
9、自行车后轮原地空转,其上A、B两点(如图)的线速度大小分别为vA、vB。下列判断正确的是( )
A、vA>vB B、vA<vB C、vA =vB D、A、B两点的线速度方向相同 -
10、在水平公路上行驶的汽车,当汽车以一定速度运动时,车轮与路面间的最大静摩擦力恰好等于汽车转弯所需要的向心力,汽车沿如图的圆形路径(虚线)运动、当汽车行驶速度突然增大,则汽车的运动路径可能是 ( )
A、Ⅰ B、Ⅱ C、Ⅲ D、Ⅳ -
11、如图所示,水平转台上可视为质点的小物体A、B通过轻绳连接,A静止在转台边缘处,轻绳刚好伸直,现从静止开始缓慢增大转台的转速(在每个转速下都可认为转台匀速转动),已知A、B的质量分别为m,2m,A、B与转台间的动摩擦因数均为μ=0.5,A、B离转台中心转轴的距离分别为2r、r,转台距地面的高度为h,绳子能承受的最大拉力大小为17.5mg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,求:
(1)、当转台的角速度至少为多少时,绳子开始出现张力?(2)、当绳子断裂时,转台的角速度为多大?(3)、绳子断裂后物体A的落地点离飞出点的水平距离(物体A飞出后,转盘不再转动). -
12、宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统和四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用,现观测到某三星系统是三颗星位于同一直线上,两颗相距为2d,质量均为m的星围绕质量为2m的中央母星做圆周运动,如图甲所示;某四星系统中三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点上,质量为2m的母星在三角形的中心,三角形边长为d,三颗星沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,如图乙所示,已知引力常量为G,求:
(1)、三星系统和四星系统中,外侧星体所受其母星的万有引力的大小;(2)、三星系统和四星系统中,外侧星体的向心加速度大小. -
13、如图所示,某同学在练习篮球投篮,篮球的投出点高度h=1.80m,初速度大小为m/s,与水平方向夹角为θ=45°篮筐中心距离地面高H=3.05m,若篮球正好落人筐中,将篮球视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)、篮球在最高点时的速度大小;(2)、篮球投出点距离篮筐中心的水平距离(结果可保留根号). -
14、某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式,实验情景如图甲、乙、丙所示,其中球的尺寸相等,只有乙情景皮带两端塔轮的半径不相等.
(1)、三个情景中(选填“甲”“乙”或“丙”)是探究向心力大小F与角速度的关系.(2)、在图乙情景中,若左右两钢球所受向心力的比值为4∶1,则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为.(3)、另一同学运用小球竖直平面做圆周运动,经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式,实验装置如图丁所示.已知当地重力加速度为g,主要实验步骤如下:
①用天平测出小钢球的质量m;
②用游标卡尺测出小钢球直径d;
③轻质细线一端与小钢球相连,另一端固定在拉力传感器上,并测出悬挂点至球心的距离L,小球静止时光电门的光正好对准小钢球的球心处;
④将小钢球拉到适当的高度处释放,测出小钢球通过光电门的时间t,则此时小钢球向心力表达式可表示为F向=(用题中字母表示)﹔
⑤读出力传感器示数的最大值Fm , 则向心力还可表示为F'向=(用题中字母表示);
⑥对比F向和F'向的大小,可得出结论.
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15、某学习小组做探究平抛运动规律的实验.
(1)、在图甲中用小锤击打弹性金属片后,a球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时b球被释放,做自由落体运动,观察到两球同时落地.改变小锤击打力度,两球仍然同时落地.以上现象说明____.(填正确答案标号)A、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 B、两小球在空中运动的时间相等 C、两小球落地时速度相等 D、两小球在竖直方向的加速度相等(2)、在图乙中同时断电后P,Q两个小球同时沿着斜槽滚下,观察到P,Q两个小球撞在一起,则说明平抛运动在水平方向上做运动.(3)、利用频闪相机拍摄图甲中a小球运动过程,经处理后得到如图丙所示的点迹图像.方格纸每小格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,则该小球做平抛运动的初速度为m/s;若以A点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系,记小方格的长度为1,则小球的抛出点坐标为.(g取10m/s2) -
16、如图甲所示,轻杆一端固定在О点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为FN , 小球在最高点时的速度大小为v , 其图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2 , 小球可视为质点,不计一切阻力.则下列说法正确的是
A、小球的质量为1kg B、小球做圆周运动的半径为2.5m C、时,在最高点杆对小球的弹力大小为40N D、时,小球的向心加速度大小为10m/s2 -
17、电影《流浪地球2》中,人类建造了太空电梯直通空间站.若在将来,成功设计出太空电梯如图所示,在地球赤道上建造基座,作为太空电梯的出发地和电梯缆索在地面的固定点,连接地面基座与空间站的是一条或一组超高强度的缆索,这条缆索一边要连接36000km高空地球同步静止轨道的空间站,另一边连接近10万公里高的配重.太空电梯运行时,缆索始终保持如图平直状态.则
A、地球同步轨道空间站两端连接的缆索上无作用力 B、配重绕地球运动的线速度大于同步轨道空间站的线速度 C、若连接配重的缆索断裂,则配重开始做离心运动 D、若配重物内部有一太空舱,则太空舱内物体处于完全失重状态 -
18、河面宽度为90m,河水流速为=3m/s,小船在静水中的速度恒为=6m/s,则下列说法正确的是A、小船渡河的最短位移大于90m B、若小船船头始终与河岸垂直,渡河位移最小 C、若要使小船渡河位移最短,则需使船头与上游河岸的夹角为60° D、若小船船头始终与河岸成某一角度,河水流速突然增大,渡河所需时间不变
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19、神舟十六号载人飞船入轨后顺利完成人轨状态设置,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口.对接过程的示意图如图所示,神舟十六号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,运行周期为T1 , 线速度为 , 通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接,轨道Ⅱ上A点的线速度为 , 运行周期为T2;天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ,运行周期为T3 , 线速度为;则神舟十六号飞船
A、 B、T1>T2>T3 C、在轨道上B点处的加速度大于轨道Ⅲ上B点处的加速度 D、沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中,速率不断增加 -
20、机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下:车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上,可在原地沿前进方向加速,然后把检测传感器放入尾气出口,操作员把车加速到一定程度,持续一定时间,在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数.现有如下检测过程简图:车轴A的半径为 , 车轮B的半径为 , 滚动圆筒C的半径为 , 车轮与滚动圆筒间不打滑,当车轮以恒定转速n(每秒钟n转)运行时,下列说法正确的是
A、C的边缘线速度为 B、A、B的角速度大小相等 C、A、B、C边缘上的点的线速度相等 D、B、C的角速度之比为