(16分)如图所示,一小球从斜轨道的某高度处自由滑下,然后沿竖直圆轨道的内侧运动。已知圆轨道的半径为R,重力加速度为g.
(1)要使小球能通过圆轨道的最高点,小球在圆轨道最高点时的速度至少为多大?
(2)如果忽略摩擦阻力,要使小球能通过圆轨道的最高点,小球的初位置必须比圆轨道最低点高出多少?
(21分)如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小
在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)下列器材中不必要的是 _______ (只需填字母代号).
A.重物 B.纸带 C.天平 D.电源
(2)如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带,把第一个点记做O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到B点,重力势能的减少量等于_______ J,动能的增加量等于_______J.(已知所用重物的质量为1.00kg,当地重力加速度g=9.80m/s2,取3位有效数字.)
如图所示,是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,两次闪光的时间间隔为0.1s的闪光器拍摄的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,两球恰在位置4相碰。则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为____s,球离开桌面的速度为_______m/s。(g=10m/s2)
如图所示,质量为m的物体,由高h处无初速滑下,至平面上A点静止,不考虑B点处能量转化,若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点,则外力至少做功为
A.mgh B.2mgh
C.3mgh D.条件不足,无法计算
某同学这样来推导第一宇宙速度:v=2R/T=(2×3.14×6.4×106)/(24×3600)m/s=0.465×103m/s,其结果与正确值相差很远,这是由于他在近似处理中,错误地假设:
A.卫星的轨道是圆
B.卫星的向心力等于它在地球上所受的地球引力
C.卫星的轨道半径等于地球的半径
D.卫星的周期等于地球自转的周期