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如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为...

如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R,两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m,不计空气阻力,求:

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(1)小球从E点水平飞出时的速度大小;

(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;

(3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.

 

 (1)  (2) ,方向竖直向下 (3) 【解析】(1)小球从E点水平飞出做平抛运动,设小球从E点水平飞出时的速度大小为vE,由平抛运动规律,联立解得                                                               (2)小球从B点运动到E点的过程,机械能守恒              解得 在B点     得 由牛顿第三定律可知小球运动到B点时对轨道的压力为,方向竖直向下 (1分) (3)设小球沿翘尾巴的S形轨道运动时克服摩擦力做的功为W,则 得 本题考查圆周运动规律和动能定理的应用,从E点飞出后做平抛运动,根据水平方向匀速运动和竖直方向自由落体运动可求得E点的初速度大小,从B点到E点只有重力做功,由动能定理可求得B点速度,在B点由支持力与重力的合力提供向心力,从而求得支持力大小(3)分析小球在沿翘尾巴的S形轨道时合力做功,等于动能的变化量,从A点到E点根据动能定理可求得克服摩擦力做功
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考点分析:
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宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原地.(取地球表面重力加速度g=10 m/s2,阻力不计)

(1)求该星球表面附近的重力加速度g′;

(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R∶R=1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M∶M地.

 

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在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中

(1)产生误差的主要原因是_____________

A.重物下落的实际距离大于测量值

B.重物下落的实际距离小于测量值

C.重物的实际末速度v大于gt

D.重物的实际末速度v小于gt

(2)甲、乙、丙三位同学分别得到A.B、C三条点迹清晰的纸带,它们的前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm。那么一定存在操作误差的同学是________________

错误的原因是______________________________________________________________________

(3)有一条纸带,各点距A点的距离分别为d1,d2,d3,……,如图所示,各相邻点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g。要用它来验证B和G两点处机械能是否相同,可量得BG间的距离h=________,B点的速度表达式为vB___________,G点的速度表达式为vG_____________。

 

(4)若B点和G点的速度vB、vG和B、G间的距离h均为已知量,则当______   _ =____________时,

机械能守恒。

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如图,游标卡尺的读数是               mm。游标尺上有

 20个分格,其总长度是              mm。

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如图所示,在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2 N,A受到的水平力FA=(9-2t) N (t的单位是s).从t=0开始计时,则(  )

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A.A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的6ec8aac122bd4f6e

B.t>4 s后,B物体做匀加速直线运动

C.t=4.5 s时,A物体的速度为零

D.t>4.5 s后,A、B的加速度方向相反

 

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如图所示,位于固定粗糙斜面上的小物块P,受到一沿斜面向上的拉力F,沿斜面匀速上滑。现把力F的方向变为竖直向上,若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动,则(    )

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A.力F一定要变小

B.力F一定要变大

C.力F的功率将减小

D.力F的功率将增大

 

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