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半径为R的水平圆台,可绕通过圆心O的竖直光滑细轴CC ′ 转动,如图所示,圆台上...

半径为R的水平圆台,可绕通过圆心O的竖直光滑细轴CC 转动,如图所示,圆台上沿相互垂直的两个半径方向刻有凹槽,质量为mA的物体A放在一个槽内,物体A与槽底间的动摩擦因数为μ,质量为mB的物体B放在另一个槽内,此槽是光滑的.AB间用一长为l(l<R)且不可伸长的轻绳绕过细轴相连.已知圆台做匀速转动,且A、B两物体相对圆台不动(A、B两物体可视为质点,物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力).

(1)当圆台转动的角速度为ω0,OA的长度为l1时,试写出A、B两个物体受到的向心力大小的表达式.

(2)不论圆台转动的角速度为多大,要使物体A和槽之间恰好没有摩擦力,则OA的长为多大?

(3)设OA长为x,试分析圆台的角速度ω和物体A到圆心的距离x所应满足的条件.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

⑴ FA = mAω02l1       …………………………………………………………………1分 FB = mBω02(l – l1)   …………………………………………………………………1分 ⑵  F = mAω2l1       …………………………………………………………………1分 F = mBω2(l – l1)   ……………………………………………………………………1分 解得    …………………………………………………………1分 ⑶ 当A、B两物体相对转台静止且恰无摩擦时,物体A、B的动力学方程分别为 F = mAω2x, F = mBω2(l – x),联立解得   ……………………1分 当A、B两物体相对转台静止且A恰没有做远离轴心的运动时,物体A、B的动力学方程分别为 F+μmAg=mAω2x,F=mBω2(l-x) ,           …………………………1分 当A、B两物体相对转台静止且A恰没有做向轴心的运动时,物体A、B的动力学方程分别为 F - μmAg = mAω2x,F = mBω2(l - x) ,          …………………………1分 综上分析可知                                    【解析】略
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山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成,AB为斜坡,BC是半径为R = 5 m的圆弧,圆弧与斜面相切于B点,与水平面相切于C点,如图所示.AC竖直高度差h1 = 9.8 m,竖直台阶CD高度差为h2 = 5 m.运动员连同滑雪装备的总质量为80 kg,从A点由静止滑下,通过C点后飞落到水平地面DE上.不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,取g=10 m/s2.求:

⑴ 运动员到达C点的速度vc的大小;

⑵ 运动员刚到C点时轨道的对他的支持力大小;

⑶ 运动员在水平地面上落地点到D点的距离.

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北京时间2011年2月18日晚6时,在经历了260天的密闭飞行后,中国志愿者王跃走出“火星-500”登陆舱,成功踏上模拟火星表面,在“火星”首次留下中国人的足迹.王跃拟在“火星”表面进行装置如图所示的实验,将与导轨间动摩擦因数 μ = 0.50滑块装上一个遮光板,沿水平导轨匀减速地依次通过光电门A、B.滑块通过光电门的速度分别为 v1 = 4.0m/s、v2 = 2.0m/s,从A运动到B的时间为t = 1.0s.试求:

⑴ 滑块运动时的加速度a;

⑵ 光电门A、B之间的距离s;

⑶ “火星”的重力加速度g

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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中

⑴ 某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处(写出两处即可):

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⑵ 改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验,下图是他实验中得到的一条纸带,图中A、B、C、D、E为相邻计数点,相邻计数点的时间间隔是0.10s,标出的数据单位为cm,则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是           m/s,根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为       m/s2

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如图是2010年上海世博会中国馆房顶安装太阳能电池的场景.设某型号的太阳能电池板的电动势为 600μV,短路电流为 30μA,则由此可以推知,该电池的内电阻为 _______ Ω;如果再将此电池与一个阻值为 20Ω的电阻连成闭合电路,那么通过电池的电流为 _______ μA.

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如图,桌面上一个条形磁铁下方的矩形线圈内的磁通量为0.04Wb.将条形磁铁向下运动到桌面上时,线圈内磁通量为0.12Wb,则此过程中线圈内磁通量的变化量为_________Wb;若上述线圈匝数为10匝,完成上述变化所用时间为0.1s,那么此过程中产生的感应电动势为________V.

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