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(17分)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...

(17分)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: (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.说明: 满分5 manfen5.com

 

(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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(15分)如图所示,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F="20" N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ为说明: 满分5 manfen5.com。试求:(1)小球运动的加速度a1;(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离sm;(3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为2.25 m的B点。说明: 满分5 manfen5.com

 

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(12分)某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

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(1)你认为还需要的实验器材有                。(两个)

(2)实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是         ,实验时首先要做的步骤是          

(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2)。则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为      (用题中的字母表示)。

(4)要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒,如果实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2)。则最终需验证的数学表达式为          (用题中的字母表示)。

 

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2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是(   )

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A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为说明: 满分5 manfen5.com 

B.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为说明: 满分5 manfen5.com

C.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2

D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功

 

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如图所示,足够长的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t1;若将此球改用2v0水平速度抛出,落到斜面上所用时间为t2,则t1 : t2为:(     )

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A.1 : 1             B.1 : 2              C.1 : 3             D.1 : 4

 

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从高H处以水平速度说明: 满分5 manfen5.com平抛一个小球1,同时从地面以速度说明: 满分5 manfen5.com竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇则:(      )  

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(1).从抛出到相遇所用时间为说明: 满分5 manfen5.com .(2) 从抛出到相遇所用时间为说明: 满分5 manfen5.com

(3).抛出时两球的水平距离是说明: 满分5 manfen5.com   (4).相遇时小球2上升高度说明: 满分5 manfen5.com

A.(1)(3)            B.(2)(3)             C.(2)(3)(4)          D.(2)(4)

 

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