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(2012年2月西安五校联考)如图所示,一半径R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖...

(2012年2月西安五校联考)如图所示,一半径R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管(图中圆管未画出)进入轨道ABC。已知AB段为光滑的弧形轨道,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m ;BC斜面与AB轨道对接,倾角为37°,滑块与圆盘及BC斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失, 最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?

(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能。

(3)从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点,求BC之间的距离。

 

(1)5rad/s(2)0.5J(3)1.24m 【解析】(1)滑块在圆盘上做圆周运动时,静摩擦力充当向心力,根据牛顿第二定律,可得:μmg=mω2R                              2分 代入数据解得:ω==5rad/s          2分 (2)滑块在A点时的速度:vA=ωR=1m/s            2分 在B点时的机械能EB=mvA2=0.5J              2分 (3)滑块在从A到B的运动过程中机械能守恒mgh+mvA2= mvB2      解得:vB=5m/s           2分 滑块沿BC段向上运动时的加速度大小:a1=g(sin37°+μcos37°)=10m/s2    1分 返回时的加速度大小:a2=g(sin37°-μcos37°)=2m/s2         BC间的距离:sBC=vB2/2a1- a2(t-)2=1.24m
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考点分析:
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(2012年2月唐山模拟)某研究小组在“探究加速度和力、质量的关系”时,利用气垫导轨和光电门进行实验。气垫导轨可以在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜,从而极大地减少摩擦力的影响,滑块的运动可以近似看成无摩擦运动。光电门可以准确地记录滑块挡光板通过光电门的时间,从而得到滑块通过光电门的速度,如图所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)实验时,该小组将托盘和砝码的重力作为滑块所受合外力,但实际上二者只是近似相等,请回答,二者近似相等需要满足什么条件?

________________________________________________________________

(2)滑块挡光板宽度为d,某次实验时发现光电门记录时间为△t,则滑块通过光电门时的速度大小的表达式v=__________。

(3)该小组保持滑块质量恒定,光电门的位置固定,并且始终从同一位置释放,不断改变砝码的个数,并通过计算得到多组滑块通过光电门的数据,如下表所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

为了便于研究合外力与加速度的关系,该小组用托盘和砝码的总质量代表合外力作为横轴,请你选择合适的物理量代表加速度作为纵轴,并利用表格中数据在坐标纸中选择标度描点作图。通过绘出的图线可以得到如下结论:在滑块质量一定时,_____________________________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(2012年2月西安五校联考)某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,如图甲所示。同学将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组进行探究,得出结论。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 在数据分析过程中,小组同学先得出了vBh图像,继而又得出vB2h图像,如图丙、丁所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请根据图像回答下列问题:

(1)小明同学在得出vBh图像后,为什么还要作出vB2h图像?                  

(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,求出图丁图像的斜率为k,则重力加速度g=    

 

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(2012年2月济南检测)如右图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,假设导弹仅在地球引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标BC为轨道的远地点,距地面高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G。则下列结论正确的是学

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.导弹在C点的速度大于 6ec8aac122bd4f6e 

B.导弹在C点的速度等于 6ec8aac122bd4f6e

C.导弹在C点的加速度等于6ec8aac122bd4f6e 

D.导弹在C点的加速度大于6ec8aac122bd4f6e

 

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(2012浙江部分重点中学一模)宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m,半径均为R,四颗星稳定分布在边长为说明: 6ec8aac122bd4f6e的正方形的四个顶点上.已知引力常量为G.关于四星系统,下列说法错误的是(忽略星体自转)(  )

A.四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动      

B.四颗星的轨道半径均为说明: 6ec8aac122bd4f6e

C.四颗星表面的重力加速度均为说明: 6ec8aac122bd4f6e    

D.四颗星的周期均为说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(2012年2月洛阳五校联考)如图所示,MN是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小很多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空。两筒以相同的角速度 ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速转动。设从M筒内部可以通过窄缝 s(与M筒的轴线平行)连续向外射出速率分别为 v1v2的粒子,粒子运动方向都沿筒的半径方向,粒子到达N筒后就附着在N筒上。如果Rv1v2都不变,而ω取某一合适的值,则(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.粒子落在N筒上的位置可能都在 a 处一条与 s 缝平行的窄条上

B.粒子落在N筒上的位置可能都在某一处如b 处一条与 s 缝平行的窄条上

C.粒子落在N筒上的位置可能分别在某两处如b 处和c 处与 s 缝平行的窄条上

D.只要时间足够长,N筒上将到处都落有粒子

 

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