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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...

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

(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,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。

 

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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)。

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(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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起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物,经 t时间物体开始以速度 v匀速运动,此时物体离地面高度 h=                       .

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如下图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量说明: 满分5 manfen5.com=_______J,此过程中物体动能的增加量说明: 满分5 manfen5.com=______J。由此可得到的结论是                                 

(g="9.8" m/s2,保留三位有效数字) 说明: 满分5 manfen5.com

 

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雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大;此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的说明: 满分5 manfen5.com次方成正比说明: 满分5 manfen5.com。假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都          (填“加速”、“减速”或“匀速”)下落。       (填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,        (填“大”或“小”)雨滴的速度较小。

 

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