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如图所示,半径为R的 1/4光滑圆弧轨道最低点D与水平面相切,在D点右侧L0=4...

如图所示,半径为R的 1/4光滑圆弧轨道最低点D与水平面相切,在D点右侧L0=4R处用长为R的细绳将质量为m的小球B(可视为质点)悬挂于O点,小球B的下端恰好与水平面接触,质量为m的小球A(可视为质点)自圆弧轨道C的正上方H高处由静止释放,恰好从圆弧轨道的C点切入圆弧轨道,已知小球A与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,细绳的最大张力Fm=7mg,重力加速度为g,试求:

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(1)若H=R,小球A到达圆弧轨道最低点D时所受轨道的支持力;

(2)试讨论H在什么范围内,小球A与B发生弹性碰撞后细绳始终处于拉直状态。

 

(1)5mg(2)或者 【解析】 试题分析:(1)设小球A运动到圆弧轨道最低点D时速度为v0,则由机械能守恒定律有:     ①              圆弧轨道最低点有:  ②   解得:N=5mg     ③ (2)设A与B碰前速度为vA,碰后A的速度为,B的速度为,则A在水平面上滑行过程有:       ④ A与B碰撞过程有:                    ⑤               ⑥ ①若碰后B能在竖直平面内做完整的圆周运动,则细绳始终处于拉直状态,设小球B 最高处速度为,则在最高处有:  ⑦     小球B从最低点到最高点有: ⑧  小球B在最低点时细绳受力最大,则有:⑨ 联立①④⑤⑥⑦⑧⑨解得:           ⑩  ②若A与B碰后B摆动的最大高度小于R,则细绳始终处于拉直状态,则 根据机械能守恒有:                    ⑾ 要保证A与B能发生碰撞,则                   ⑿ 联立①④⑤⑥⑾⑿解得:                  ⒀ 考点:考查机械能守恒定律、向心力
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考点分析:
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如图为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光  滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m。设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无能量损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:

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(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;

(2)当皮带轮以角速度ω="20" rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;

(3)讨论货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S与皮带轮沿顺时方针方向转动的角速度ω间的关系。

 

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卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具(弹簧秤、秒表、刻度尺)。

(1)物体与桌面间没有摩擦力,原因是             

(2)实验时需要测量的物理量是              

(3)待测质量的表达式为m=                 

 

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如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中方格的边长为5cm,如果取g=10m/s2,那么

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(1)闪光频率是      Hz.

(2)小球运动的水平分速度为             m/s.

(3)小球经过B点时速度的大小为             m/s.

 

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宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m,半径均为R,四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上.已知引力常量为G.关于四星系统,下列说法错误的是

A.四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动

B.四颗星的轨道半径均为说明: 满分5 manfen5.com

C.四颗星表面的重力加速度均为说明: 满分5 manfen5.com

D.四颗星的周期均为说明: 满分5 manfen5.com

 

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在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时 ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区,此时线框恰好以速度 v1做匀速直线运动;t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的有:(     )

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A.t1时,线框具有加速度a=3gsinθ

B.线框两次匀速直线运动的速度v1: v2=2:1

C.从t1到t2过程中,线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量

D.从t1到t2,有说明: 满分5 manfen5.com机械能转化为电能

 

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