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为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长...

为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个小物块以初速度说明: 6ec8aac122bd4f6e,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e(g取10m/s26ec8aac122bd4f6e0,6ec8aac122bd4f6e)求:

(1)小物块的抛出点和A点的高度差;

(2)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。

(3)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)、设从抛出点到A点的高度差为h,到A点时有则有: ,                                    ①…………………….2分 且                                   ②…………………….2分    代入数据解得h=0.45m                             ③ ……………………1分 (2)、要使小物块不离开轨道并且能够滑回倾斜轨道AB,则小物体沿圆轨道上升的最大高度不能超过圆心,即:       ④…………………………………………3分 (3)、小物体到达A点时的速度:    ⑤……………1分 从A到B,由动能定理:            ⑥……………2分 小物体从B到环最高点机械能守恒:  ⑦ ………2分 在最高点有:                  ⑧………………………………2分 由④⑤⑥⑦解得                ⑨ ………………………………1分 【解析】略
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考点分析:
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如图示,长12m、质量为50kg的木板右端有一立柱,木板置于水平地面上,木板与地面间的摩擦因数为0.1,质量为50kg的人立于木板的左端。木板与人都静止。当人以4m/s2的加速度向右奔跑至板的右端时,立即抱住立柱。取g=10m/s2。试求:

(1)、人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小?

(2)、人在奔跑的过程中木板的加速度.

(3)、人从开始奔跑至到达木板的右端时,人和木板对地各运动了多大距离?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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Ⅰ、(8分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒(气垫导轨底座已调水平).

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=____________cm;实验时将滑块从图6所示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为_____________m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、_______________和 _____________(文字说明并用相应的字母表示).

(2)本实验通过比较_______和 ______________   在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

II、(10分)某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究,他对镍铬丝做了有关测量,数据如下表所示。

(1)他在第3组数据测量中,用螺旋测微器测金属丝直径时,示数如图甲所示,此示数为       ___mm,并把对应的D2数据填入表中相应位置。

(2)乙图是他测量金属丝电阻的备选原理图,则该同学应选择电路       (填“A”或“B”)进行测量,根据所选的原理图在图丙中用笔划线代替导线,将图中的仪器连接成完整的实验电路。

(3)请你认真分析表中数据,写出电阻R与L,D间的关系式:R=           (比例系数用k表示),并求出比例系数k=        Ωm(结果保留三位有效数字)。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

编号

金属丝直径

D/mm

金属丝直径的

平方D2/mm2

金属丝长度

L/cm

电阻R/Ω

1

0.280

0.0784

100.00

16.30

2

0.280

0.0784

50.00

8.16

3

 

 

100.00

4.07

 

 

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如图所示,一个质量m=0.5kg的小球(视为质点)从H=12m高处,由静止开始沿光滑弧形轨道AB滑下,接着进入半径R=4m的竖直圆环,当到达环顶C时,刚好对轨道压力为零;小在球沿左半环CB滑下后,再进入光滑弧形轨道BD,且到达D点时速度为零。g取10m/s2,下列说法正确的是    

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

A、在由A到D的过程中,小球的机械能守恒  

B、D点离地面的高度是12m     

C、小球第一次过B点时对轨道的压力大小是30N     

D、小球从B到C的过程中克服阻力做的功是10J

 

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如图示,圆形区域内有垂直于纸面第匀强磁场,三个质量和电量都相同第带电粒子a、b、c,以不同速率对准圆心O沿AO方向射入电场,其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力作用,则下列说法正确的是:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A、a粒子动能最大   

B、c粒子动能最大   

C、c粒子在磁场中运动时间最长

D、它们做圆周运动的周期Ta>Tb>Tc

 

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、一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示,图中A、B两点电场强度分别是EA、EB,电势分别是ΦA、ΦB,负电荷q在A、B时的电势能分别是EPA、EPB,下列判断正确的是(   )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.EA>EB,ΦAB ,EPA<EPB   

B.EA>EB,ΦAB ,EPA<EPB

C.EA< EB,ΦAB ,EPA>EPB                              

D.EA<EB,ΦAB ,EPA>EPB

 

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