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如下图所示是游乐场中过山车的模型图。在模型图中半径分别为和的两个光滑圆形轨道,...

 如下图所示是游乐场中过山车的模型图。在模型图中半径分别为的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为。问:

(1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?

(2)若小车在P点的初速度为10m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?

 

 

 

 

 

 (1)小车经过A点时的临界速度为,则 设Q点与P点高度差为,PQ间距离为,则 P到A对小车,由动能定理得 解得 (2)Z点与P点高度差为,则PZ间距离为,则 小车能安全通过两个圆形轨道的临界条件是在B点速度为, 且在B点时有: 设P点的初速度为,P点到B点的过程,由动能定理得: , 可知,能安全通过。
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考点分析:
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 如下图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,如下图所示,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的光点与原来相比向左平移了3.46cm,已知透明体对光的折射率为

 

(1)作出后来的光路示意图,标出位置(重新作图)。

(2)透明体的厚度为多大?

(3)光在透明体里运动的时间为多长?

 

 

 

 

 

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 “蹦床”已成为奥运会的比赛项目。质量为的运动员从床垫正上方高处自由落下,落垫后反弹的高度为,设运动员每次与床垫接触的时间为,求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力。(空气阻力不计,重力加速度为g)

某同学给出了如下的解答:

设在时间内,床垫对运动员的平均作用力大小为F,运动员刚接触床垫时的速率为,刚离开床垫时的速率为,则由动量定理可知:            ①

                                             ②

由机械能守恒定律分别有:           ③

                                   ④

联立式①、式②、式③、式④可得:     ⑤

该同学解答过程是否正确?若不正确,请指出该同学解答过程中所有的不妥之处,并加以改正。

 

 

 

 

 

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 如上图所示,绷紧的传送带在电动机的带动下,始终保持的速度匀速运行,传送带与水平地面间夹角,现把一质量kg的工件轻轻地放在传送带底端,由传送带送到m的高处,已知工件与传送带间动摩擦因数,取

(1)试通过计算分析工件在传送带上做什么运动?

(2)工件从传送带底端运动至m高处过程中摩擦力对工件做了多少功?

 

 

 

 

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 2005年7月4日13时52分,美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——坦普尔1号彗星,这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现每秒0.0001mm的改变。探测器上所携带的重达370kg的彗星“撞击器”将以每小时38000km的速度径直撞向彗星的彗核部分,撞击彗星后融化消失。根据以上数据,估算一下彗星的质量是多少?

 

 

 

 

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 某同学设计了一个“测量金属细丝的直径”的实验:把一根待测金属细丝夹在两块平板玻璃之间,使空气层形成劈尖,如下图所示。如用单色光垂直照射,就得到等厚干涉条纹。某次测量结果为:单色光的波长nm,金属丝与劈尖顶点间的距离mm,30条明纹间的距离为4.295mm。(已知两束单色光的光程差等于半波长的偶数倍时,干涉条纹为明条纹)则:相邻两条明纹的间距            mm;金属丝直径的计算式D=            ,该金属丝的直径为          mm。(结果保留四位有效数字)

 

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