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如图所示,在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖...

如图所示,在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最高点A与最低点B各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来,当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离x的图像如图,g取10 m/s2,不计空气阻力,

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求:(1)写出ΔN与x的关系式

(2)小球的质量m

(3)半圆轨道的半径R

 

(1) ΔN=6mg+2mgx/R(2) m=0.05kg(3)R=1m 【解析】 试题分析:依题意可得, (1)设轨道半径为R,由动能定理得 mg(2R+x)=mvB2/2—mvA2/2------2分 在B点:NB—mg=mvB2/R-----------1分 在A点:NA+mg=mvA2/R-------------1分 联立解得 ΔN=6mg+2mgx/R------------1分 (2)由图像可知,截距为6mg=3 解得m=0.05kg-------------2分 (3)由图像可知,斜率k=2mg/R 解得R=1m  -----------------------2分    考点:考查动能定理和圆周运动的应用
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考点分析:
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一位同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度vo水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,求:

(1)月球表面的重力加速度

(2)月球的质量

(3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度

 

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一辆汽车的额定功率为60 kW,质量为5.0×103 kg,汽车在水平路面行驶时,受到的阻力大小是车重的0.1倍,汽车由静止开始以0.5 m/s2的加速度匀加速运动达到额定功率后再做变加速运动直至匀速运动,g取10m/s2,求:

(1)汽车在启动过程中所能达到的最大速度

(2)汽车匀加速运动阶段的牵引力

(3)汽车匀加速运动阶段所持续的时间

 

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据报道,一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速掉下,在他刚掉下时恰被楼下一保安发现,该保安迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知保安到楼底的距离为15m,为确保安全能稳妥接住儿童,保安将尽力节约时间,但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击,不计空气阻力,将儿童和管理人员都看做质点,设保安奔跑过程中是匀变速运动且在加速或减速的加速度大小相等,g取10m/s2,求:

(1)保安跑到楼底的平均速度

(2)保安奔跑时的最大速度

(3)保安加速时的加速度

 

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在《验证机械能守恒定律》实验中,实验装置如图所示。

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(1)根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为xo,点A、C间的距离为x1,点C、E间的距离为x2,交流电的周期为T,当地重力加速度为g,则根据这些条件计算打C点时的速度表达式为:vc=_________________(用x1 、x2和T表示)

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(2)根据实验原理,只要验证表达式_____________________________(用g、xo、x1 、x2和T表示)成立,就验证了机械能守恒定律。

(3)完成实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小则还需要测量的物理量是____________(写出名称)

 

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如图为“研究物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置。

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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用砝码和砝码盘所受的重力作为合外力,用打点计时器打出的纸带测小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(    )

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A、小车与轨道之间存在摩擦          B、导轨保持了水平状态

C、所挂钩码的总质量太大            D、所用小车的质量太大

 

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