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如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下,滑杆由AO...

如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下,滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴连接在O处,可将消防员和挂钩均理想化为质点,且通过O点的瞬间没有机械能的损失.AO长为说明: 6ec8aac122bd4f6e=5m,OB长为说明: 6ec8aac122bd4f6e=10m.两堵竖直墙的间距说明: 6ec8aac122bd4f6e=11m.滑杆A端用铰链固定在墙上,可自由转动.B端用铰链固定在另一侧墙上.为了安全,消防员到达对面墙的速度大小不能超过6m/s,挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为说明: 6ec8aac122bd4f6e=0.8(说明: 6ec8aac122bd4f6e=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)若测得消防员下滑时,OB段与水平方向间的夹角始终为37°,求消防员在两滑杆上运动时加速度的大小及方向;

(2)若B端在竖直墙上的位置可以改变,求滑杆端点A、B间                   的最大竖直距离.

 

 

 

(1)设杆OA、OB与水平方向夹角为α、β,由几何关系:d=L1cosα+L2cosβ     得出AO杆与水平方向夹角α=53°     由牛顿第二定律得mgsinθ-f=ma             f=μN               N=μmgcosθ     在AO段运动的加速度:a1=gsin53°-μgcos53°=3.2 m/s2,     方向沿AO杆向下.     在OB段运动的加速度:a2=gsin37°-μgcos37°=-0.4 m/s2,         方向沿BO杆向上    (2)对全过程由动能定理得 mgh-μmgL1cosα-μmgL2cosβ=-0     其中d=L1cosα+L2cosβ,v ≤6 m/s     所以:≤ 10.6m     又因为若两杆伸直,AB间的竖直高度为         所以AB最大竖直距离应为10.2m 【解析】略
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考点分析:
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如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为说明: 6ec8aac122bd4f6e=说明: 6ec8aac122bd4f6e.木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当木箱下滑L距离时,轻弹簧被压缩至最短,此时自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.(g取10m/s2)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

求:(1)木箱不与弹簧接触时,木箱下滑的加速度与上滑的加速度

           (2)此过程中弹簧最大的弹性势能.

           (3)说明: 6ec8aac122bd4f6e比值为多少.

 

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如图所示,斜面倾角为45°,从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球,在B点处和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间在C点再次与斜面碰撞.已知AB两点的高度差为h,重力加速度为g,不考虑空气阻力.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P;

(2)小球落到C点时速度的大小.

 

                

 

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如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连结,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑S 距离后,细线突然断了.求物块B上升离地的最大高度H.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

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某探究学习小组的同学欲探究“恒力做功与动能改变的关系”,他们在实验室组装了一套如下图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

(1)你认为还需要的实验器材有                    .

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是   ,实验时首先要做的步骤是  .

(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为               (用题中的字母表示).

(4)如果实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒,则最终需验证的数学表达式为      (用题中的字母表示).

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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