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如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N的大小,N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2,求:

说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com

(1)求出小物块的质量m;圆轨道的半径R、轨道DC所对应的圆心角θ;

(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。

(3)若要使小物块能运动到圆轨道的最高点E,则小物块应从离地面高为H处由静止释放,H为多少?

 

(1)m="0.5Kg" R="1m" θ=37°(2)0.3(3) 【解析】 试题分析:(1)如果物块只在圆轨道上运动,则由动能定理得mgH=mv2解得v=; 由向心力公式FN-mg=m,得FN=m+mg=H+mg; 结合PQ曲线可知mg=5得m=0.5 kg. 由图象可知=10得R=1 m.显然当H=0.2 m对应图中的D点, 所以cos θ==0.8,θ=37°. (2)如果物块由斜面上滑下,由动能定理得 解得 由向心力公式FN-mg=m得FN=m+mg=H+μmg+mg 结合QI曲线知μmg+mg=5.8,解得μ=0.3. (3)如果物块由斜面上滑下到最高点速度为v, 由动能定理得: (1) 设物块恰能到达最高点:由向心力公式(2) 由(1)(2)式可得 考点:动能定理、向心力知识
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考点分析:
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如图所示,在同一条竖直线上,有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷,GH是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点,现在把小球C拉起到M点,使细线水平且与 A、B处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向的夹角θ= 30º。试求:

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(1)在A、B所形成的电场中,M、N两点间的电势差,并指出M、N哪一点的电势高。

(2)若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形,则小球运动到N点瞬间,轻细线对小球的拉力FT(静电力常量为k)。

 

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当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关.下表是某次研究的实验数据

小球编号                A          B          C          D          E

小球的半径(×103m)   0.5         0.5         1.5         2          2.5

小球的质量(×106kg)   2          5          45         40         100

小球的收尾速度(m/s)    16         40         40         20         32

 

(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比.

(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系(写出有关表达式、并求出比例系数).

(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同.让它们同时从足够高的同一高度下落,试求出它们的收尾速度;并判断它们落地的顺序.

 

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如图所示,在建筑装修中,工人用质量为5. 0kg的磨石A对地面和斜壁进行打 磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数说明: 满分5 manfen5.com均相同.(g取10m/s2且sin37°= 0.6,cos37°=0.8)

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(1)当A受到与水平方向成说明: 满分5 manfen5.com斜向下的推力F1=50N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数说明: 满分5 manfen5.com

(2)若用A对倾角说明: 满分5 manfen5.com的斜壁进行打磨,当对A加竖直向上推力说明: 满分5 manfen5.com时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长>2m)时的速度为多少?

 

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某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图所示。已知小车的质量为500克,g 取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下:

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(1)细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。

(2)在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑。

(3)保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车。

(4)取下纸带后,在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。

(5)改变盘中砝码的质量,重复(2)(3)步骤进行实验。

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

m / kg

0.02

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.10

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1.40

1.79

2.01

2.20

2.38

2.61

3.02

① 在坐标纸上作出a----mg图象。

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②上述图象不过坐标原点的原因是:                              。  

③根据(1)问中的图象还能求解哪些物理量?其大小为多少?

                                        

④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量:    (填“是”或“否”)。

 

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某兴趣小组为测定一遥控电动小车的额定功率,进行如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为1.0Kg;

②将电动小车、纸带和打点计时器按如下图所示安装;

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③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图乙所示。

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请你分析纸带数据,回答下面两个问题:

(Ⅰ)电动小车的最大速度为             m/s,

(Ⅱ)该电动小车的额定功率为         W。

 

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