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(11分)如图所示,左图是杭州儿童乐园中的过山车的实物图片,右图是过山车的原理图...

(11分)如图所示,左图是杭州儿童乐园中的过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中,半径分别为R1=2.0 m和R2=8.0 m的两个光滑圆形轨道固定在倾角为6ec8aac122bd4f6e=37°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.现使质量6ec8aac122bd4f6e的小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜轨道向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为6ec8aac122bd4f6e=6ec8aac122bd4f6e,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.问:

(1)若小车能通过A、B两点,则小车在P点的初速度满足什么条件?

(2)若小车恰好能通过第二个圆形轨道的最高点B,则小车通过第一个圆形轨道最低点

时,对轨道的压力大小是多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(11分) (1)、【解析】 在B有:                              (1分)                P点到B点的过程,由动能定理得:        (2分)     其中,为PZ之间的距离,根据几何关系可知满足:                           (2分) 解得:  即小车在P点初速度满足的条件为。  (1分) (2)通过(1)问中的解可知,小车恰好能通过第二个圆形轨道的最高点B时,小车在P点初速度为。                                             P点到A点的过程,由动能定理得:        (1分) 为PQ之间的距离,根据几何关系可知满足:                             (1分) 设小车通过第一个圆形轨道最低点时的速度,由机械能守恒定律得: ,                                               (1分)        由牛顿定律得:       解得:                      (1分) 根据牛顿第三定律可得压力为1920N。                      (1分) 【解析】
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考点分析:
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(8分)质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动,如图甲所示,所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ(g=10 m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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为了探究加速度与力、质量的关系,使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为d,光电门间距为x(满足x >>d),牵引砝码的质量为m.。回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 若实验测得Δt足够小,且Δt1 = 150ms、Δt2 = 100ms,d = 3.0cm,X = 50.0cm,则滑行器运动的加速度 a =          m/s2。 若取M = 400g,在保证M>>m的条件下,如果认为绳子牵引滑块的力等于牵引砝码的总重力,则牵引砝码的质量m =       kg。(取g = 10m/s2

(2) 在(1)中,实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比           。(填偏大、偏小或相等)

 

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在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中下面说法正确的是(     )

  A.需要将木板的一端垫高用于平衡摩擦力

  B.平衡摩擦力的方法是沿木板向下推一下带纸带的小车,放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可

  C. 实验中计算小车的速度时,应选择纸带上小车最开始一段时间内运动的点

  D.改变做功大小的方法是将橡皮筋拉得长度不同

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中必需测量的有(     )

A、重锤的质量          B、重力加速度

C、重锤下落的高度      D、与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度

 

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两木块甲和乙自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是0.1s。已知乙作v=0.4 m/s的匀速直线运动。则甲的加速度大小为        m/s2 ,t3时刻甲的速度大小为         m/s。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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