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图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段对到...

图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段对到与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为m的游客视为质点可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力。

1若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到的速度大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功

2若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,有因为受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h。提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)游客从B点做平抛运动,有:, 代入解得: 从A到B,根据动能定理,有 解得: (2)设OP与OB间夹角为θ,游客在P点时的速度为,受支持力为N,从B到P由机械能守恒可得: 过P点时,根据向心力公式,有:,N=0, 解得: 考点:考查平抛运动、圆周运动、动能定理 【名师点睛】游客从B点开始做平抛运动,将运动分解,即可求出游客到达B的速度,A到B的过程中由动能定理即可求出运动过程轨道摩擦力对其所做的功.设OP与OB最近的夹角是,在P点离开轨道时,轨道对游客的支持力是0,由重力指向圆心的分力提供向心力,结合机械能守恒与向心力的表达式即可求解.  
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考点分析:
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传送带与水平面夹角37°,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=05kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为05,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,sin37°=06,cos37°=08求

1物体从A运动到B的时间为多少?

2若皮带轮以速率v=2 m/s沿逆时针方向转动,在传送带下端B处无初速地放上一个小物块,它与传送带间的动摩擦因数为μ=08,那么物块从B端运到A端所需的时间是多少?

 

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如图所示,A、B、C质量分别为mA=07 kg,mB=02 kg,mC=01 kg,B为套在细绳上的圆环,A与水平桌面的动摩擦因数μ=02,另一圆环D固定在桌边,离地面高h2=03 m,当B、C从静止下降h1=03 m后,C穿环而过,B被D挡住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取g=10 m/s2,若开始时A离桌边足够远试求:

1物体C穿环瞬间的速度

2物体C能否到达地面?如果能到达地面,其速度多大?结果可用根号表示

 

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如图,在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为。一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。

1求小球在B、A两点的动能之比;

2通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。

 

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如图甲所示,细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB30°;图乙中轻 杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求:

1)细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比;

2)轻杆BCC端的支持力;

3)轻杆HGG端的支持力。

 

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某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。

(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是______

A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先放小车,后接通电源

C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好

D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有______________________________

(3)如图为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的AB两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来________

 

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