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(18分) 如图所示,AB、CD均为半径为R的1/4光滑圆弧轨道,BC、DF水平...

(18分)

如图所示,AB、CD均为半径为R的1/4光滑圆弧轨道,BC、DF水平。质量为m可视为质点的物体从A由点静止释放,沿AB下滑,已知BC长L=2R,与两个圆弧相切,物体和BC之间的动摩擦因数为μ=0.25试求:

(1)物体滑到AB圆弧最低点B时轨道对它的支持力N

(2)物体到达C点时的速度大小

(3)物体第一次落在DF段上的E点,求DE的距离s

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)N=3mg (2)vc= (gR)1/2 (3)s=0.41R 【解析】 (1)A到B:由机械能守恒定律:mgR=mvB2/2         2分      在B点:根据牛顿第二定律有:   N-mg=mvB2/R       2分 解得:N=3mg          2分 (2)B到C:由动能定理:-μmgL=mvc2/2-mvB2/2       4分 解得:vc= (gR)1/2       2分 (3)在C点,设轨道对物体的支持力为F,根据牛顿第二定律有 mg-F=mvc2/R    1分      解得F=0  故物体做平抛运动。  1分 由平抛运动规律:R=gt2/2    1分   R+S=vct    1分 解得:s=0.41R    2分
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考点分析:
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(18分)

(1)设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t,若地球表面的重力加速度为g(g=10m/s2),地球半径为R,求:飞船的圆轨道离地面的高度H;

(2)在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是v=108km/h。汽车在这种路水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径R是多少?如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径r至少是多少?(g=10m/s2)

 

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实验题(18分)

(一)、在“验证机械能守恒定律”的实验中

(1)现有器材除打点计时器外还有:A交流电源、B直流电源、C纸带、D带夹子的重物、E刻度尺、F天平、G铁架台,其中该实验不需要的器材是______________________。

(2)实验中,需要测量和计算的物理量是:(    )

     A、下落的高度               B、重力加速度

     C、重锤的质量               D、重锤的下落速度

(3)实验中,若打点计时器没能完全竖直,以致于纸带通过限位孔时受到阻力,同时空气也有阻力作用,则比较下落时物体减小的重力势能和增加的动能,应有ΔEP________ΔEK(填“>”、“<”或“=”)

(4)实验中,若先、后用质量较大的重锤和质量较小的重锤做实验,则比较两种情况下减小的重力势能ΔEP和增加的动能ΔEK,选用质量___________(填“较大”或“较小”)的重锤做实验时,其比值ΔEKEP较大。

(二)、“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法:(保留三位有效数字)

(1)若实验中所使用的重物质量为m=0.1kg,打点纸带如图所示,O是第一点,OA间还有未画出的点,打点计时间隔为0.02s,则记录B点时,重物的速度vB        ,重物的动能为EK          。从开始下落到B点,重物的重力势能改变量是ΔEP          ,因此,可以得出的结论是:                      

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以v2/2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是下图中的:(      )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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右图中所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r。b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中,皮带不打滑。则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.a点与b点的线速度大小相等

B.a点与b点的角速度大小相等

C.a点与c点的线速度大小相等

D.a点与d点的向心加速度大小相等

 

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下列说法中正确的是

A.高速运动的物体在沿运动的方向上长度变短

B.高速运动的物体其质量小于静止时的质量

C.两个速率不相等的匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动

D.只要两个分运动是直线运动,合运动一定也是直线运动

 

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如图所示,轻弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球P相连接,将P提起使弹簧处于水平位置且无形变,然后自由释放小球,让它自由摆下,在小球摆到最低点的过程中

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.小球的机械能守恒

B.小球的动能增加

C.小球的机械能减少

D.不能确定小球的机械能是否守恒

 

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