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过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面...

过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,BCD分别是三个圆形轨道的最低点,BC间距与CD间距相等,半径6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e。一个质量为6ec8aac122bd4f6ekg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以6ec8aac122bd4f6e的初速度沿轨道向右运动,AB间距6ec8aac122bd4f6em。小球与水平轨道间的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取6ec8aac122bd4f6e,计算结果保留小数点后一位数字。试求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,小球的速度大小;

说明: 封面   (2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,BC间距6ec8aac122bd4f6e应是多少;

   (3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径6ec8aac122bd4f6e应满足的条件;小球最终停留点与起点6ec8aac122bd4f6e的距离。

 

(1)设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理 解得: (2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2,由题意       解得: (3)要保证小球不脱离轨道,可分两种情况进行讨论: I.轨道半径较小时,小球恰能通过第三个圆轨道,设在最高点的速度为v3,应满足          解得: II.轨道半径较大时,小球上升的最大高度为R3,根据动能定理     解得:               解得: R3=27.9m 要使小球不脱离轨道,则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件   或 当时           当时小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞,则 【解析】略
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考点分析:
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2010年2月在加拿大温哥华举行的第2l届冬季奥运会上,冰壶运动再次成为人们关注的热点,中国队也取得了较好的成绩.如图,假设质量为m的冰壶在运动员的操控下,先从起滑架A点由静止开始加速启动,经过投掷线B时释放,以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下.已知AB相距L1,BO相距L2,冰壶与冰面各处动摩擦因数均为μ,重力加速度为g

(1)求冰壶运动的最大速度vm

(2)在AB段运动员水平推冰壶做的功W是多少?

(3)若对方有一只冰壶(冰壶可看作质点)恰好紧靠营垒圆心处停着,为将对方冰壶碰出,推壶队员将冰壶推出后,其他队员在BO段的一半长度内用毛刷刷冰,使动摩擦因数变为6ec8aac122bd4f6eμ.若上述推壶队员是以与原来完全相同的方式推出冰壶的,结果顺利地将对方冰壶碰出界外,求运动冰壶在碰前瞬间的速度v

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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宇航员在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为h,已知该星球的半径为R,且物体只受该星球引力作用,引力常量为G。

(1)求该星球表面的重力加速度;

(2)如果要在这个星球发射一颗贴近它表面运行的卫星,求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。

 

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如图所示,公路上一辆汽车以v1=10m/s的速度匀速行驶,汽车行至A点时,一人为搭车,从距公路30m的C处开始以v2=3m/s的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速直线运动,结果人到达B点时,车也恰好停在B点。已知AB=80m,问:

(1)汽车在距A多远处开始刹车?

(2)刹车后汽车的加速度有多大?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某实验小组要描绘一个标有“3.8V,1W”的小灯珠RLRU曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:

A.电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)

B.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)

C.电流表A1(量程150mA,内阻约为2Ω)

D.电流表A2(量程300mA,内阻约为1Ω)

E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω)

F.滑动变阻器R2(阻值0 ~ 200Ω)

(1)实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用    ▲   ,滑动变阻器应选用     ▲    (填写仪器符号);

(2)要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小。请你为该实验小组设计电路图,画在答题纸方框中

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)据实验数据,计算并描绘出了R-U的图象,如乙图所示。由图象可知,当所加电压为3.00V时,灯珠实际消耗的电功率为    ▲   W 。假设灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k(t+273)(k为比例系数),室温为27℃ ,则该灯珠在正常发光时,灯丝的温度约为    ▲      ℃;

(4)小灯珠的电功率P随电压U变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图丙中的    ▲   

A.①和③    B.①和④     C.②和③     D.②和④

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(1)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是   ▲    mm.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)有同学利用如右图的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子OA、OB、OC的拉力TOATOBTOC,回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①改变钩码个数,实验能完成的是(        )

A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4  

B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 

C.钩码的个数N1=N2=N3=4

D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5

②在拆下钩码和绳子前,应记录下:

   ▲            ▲         ;    ▲       

 

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