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(10分)如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90m的半圆形光滑轨...

(10分)如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90m的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m=1.0kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。到达水平轨道的末端B点时撤去外力,小滑块继续沿半圆形轨道运动,且恰好能通过轨道最高点D,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点。g取10 m/s2,求:

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(1)滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小。

(2)滑块在AB段运动过程中恒定外力F的大小。

 

(1)60 N(2) 17.5 N        【解析】(1) 小滑块恰好通过最高点,则有:mg=m                (1分) 设滑块到达B点时的速度为vB,滑块由B到D过程由动能定理有: -2mgR=mv2D-mv2B                                            (1分) 对B点:FN -mg=m                                            (1分) 代入数据得:FN =60 N                                           (1分) 由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力为60 N。                      (1分) (2) 滑块从D点离开轨道后做平抛运动,则:2R=gt2                   (1分) SAB=vDt                                                        (1分) 滑块从A运动到B有:v2B=2aSAB                                                   (1分) 由牛顿第二定律有:F-μmg=ma                                   (1分) 代入数据得:F=17.5 N                                          (1分) 本题考查圆周运动和动能定理,在最高点只由重力提供向心力,从B到D应用动能定理可求得B点速度,在B点由支持力和重力的合力提供向心力,从D点抛出后做平抛运动,从A到B应用运动学公式先求出加速度大小,再由牛顿第二定律求得F大小
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考点分析:
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(10分)一质量m=0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的v-t图象,如图所示。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)求:

(1)滑块与斜面间的动摩擦因数。

(2)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的速度大小;若不能返回,求出滑块停在什么位置。

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某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即: 6ec8aac122bd4f6e。直接测量摆球到达B点的速度v比较困难。现让小球在B点处脱离

悬线做平抛运动,利用平抛运动的特性来间接地测出v。如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。

重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g,小球的质量为m。

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(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为____________ cm。

(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = __________(CM间距用x表示);

(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEP = _________,动能的增加量ΔEK=_______________。

 

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两位同学在做“探究求合力的方法”实验时,利用     坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小和方向如图所示,图a和图b是两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是________(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)。

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做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,取下一段纸带研究其运动情况,如图所示。设0点为计数的起点,两计数点之间的时间间隔为0.1s,则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm,打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s,物体的加速度大小为_________m/s2

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如图所示,轻杆BC的一端铰接于C,另一端悬挂重物G,并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时,6ec8aac122bd4f6e,现用拉力F使6ec8aac122bd4f6e缓慢减小,直到BC接近竖直位置的过程中,杆BC所受的压力

 

A.保持不变     

B.逐渐增大

C.逐渐减小    

D.先增大后减小

 

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