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(20分)游客对过山车的兴趣在于感受到力的变化,这既能让游客感到刺激,但又不会受...

(20分)游客对过山车的兴趣在于感受到力的变化,这既能让游客感到刺激,但又不会受伤,设计者通过计算“受力因子”来衡量作用于游客身上的力,“受力因子”等于座椅施加给游客的力除以游客自身的重力,可以利用传感器直接显示数值。如图所示为过山车简化原理图:左边部分是装有弹射系统的弹射区,中间部分是作为娱乐主体的回旋区,右边部分是轨道的末端的制动区。某位质量m=60kg游客坐过山车运动过程中,在轨道A处时“受力因子”显示为7,在轨道B处时“受力因子”显示为0.5,在轨道C处时的“受力因子”显示为0.6。己知大回环轨道半径R=10m,重力加速度g取l0m/s2,则

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(1)该游客在C处时是超重状态还是失重状态?

(2)求该游客从A处运动到B处过程中损失的机械能;

(3)在设计时能否将弹射区和制动区的位置互换?试用文字定性分析说明。

 

(1)失重状态 (2)1.5×103 (3)不能 【解析】 试题分析:(1)因C处受力因子显示0.6,即游客对座椅的压力为0.6mg,所以处于失重状态 (2)该游客在轨道A处受到的座椅的作用力FA=7mg,由牛顿第二定律可得: ,则 该游客在轨道B处受到的座椅的作用力FB=0.5mg,由牛顿第二定律可得: ,则 设游客机械能损失为ΔE,则: 解得:ΔE=0.25mgR=1.5×103J (3)不能,这样存在安全问题和设计缺陷,后来速度不断减小,过山车可能过不了B处 考点:本题考查圆周运动、机械能  
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考点分析:
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(16分)如图甲是我国运动员在奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。取g=10m/s2,根据F-t图象分析求【解析】

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(1)运动员的质量;

(2)运动员在运动过程中的最大加速度;

(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。

 

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(12分)在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中

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(1)图,请你回忆:你在实验室 做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验时,除了图中已给的实验仪器外,还应该有什么仪器:                            

(2)小嘉和小敏同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。俩同学连好的实物如图乙所示。

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在以下电流表中选择合适的一只是_____

(A)电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω);

(B)电流表A2(量程600mA,内阻约0.5Ω);

(C)电流表A3(量程100mA,内阻约3Ω)。

若俩同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好。但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为______段 ;(用图乙中字母表示)

若俩同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好。但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,当小灯泡的亮度发生较大变化时,电压表的指针偏转变化明显,但电流表的指针偏转变化很小,你觉得他俩该如何排除此“意外”?

 

 

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(1)关于图的“验证机械能守恒定律”实验中,以下说法正确的是(  )

A.实验中摩擦是不可避免的,因此纸带越短越好,因为纸带越短,克服摩擦力做的功就越少,误差就越小

B.实验时必须称出重锤的质量

C.纸带上第1、2两点间距若不接近2 mm,则无论怎样处理实验数据,实验误差都一定较大

D.处理打点的纸带时,可以直接利用打点计时器打出的实际点迹

(2)下图是实验中得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的有(  )

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A.vN=gnT   B.满分5 manfen5.com

C.满分5 manfen5.com  D.vN=g(n-1)T

 

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如图所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E、F、G、H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点。一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。以下说法正确的是(    

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A.粒子的运动轨迹一定经过P点

B.粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点

C.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子会由ED之间某点从AD边射出

D.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子恰好由E点从AD边射出

 

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如图所示电路,在平行金属板M,N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板的O点.改变R1或R2的阻值,粒子仍以v0射入电场,则(    

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A.该粒子带正电

B.减少R2,粒子还能打在O点

C.减少R1,粒子将打在O点左侧

D.增大R1,粒子在板间运动时间不变

 

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