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下图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B...

下图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点C。已知重力加速度为g。

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求:(1)A点距水平面的高度h;

(2)在B点轨道对小车的支持力的大小。

 

(1)h =" 2.5" R(2)FN =" 6" mg 【解析】 试题分析:(1)小车在C点有:mg = 解得:vC =  由A运动到C,根据机械能守恒定律得:mgh = mg×2R+ 解得:h =" 2.5" R (2)由A运动到B,根据机械能守恒定律得:mgh=        解得:vB = 小车在B点有:FN-mg =  解得:FN =" 6" mg 考点:机械能守恒定律的应用
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考点分析:
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水上滑板是一项非常刺激的运动,研究表明,在进行水上滑板运动时,水对滑板的作用力Fx垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角??=" 37°" 时(题图),滑板做匀速直线运动,相应的k =" 54" kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取说明: 满分5 manfen5.com,忽略空气阻力):

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(1)水平牵引力的大小;

(2)滑板的速率;

(3)水平牵引力的功率。

 

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把一个质量为1 kg的物体放在水平面上,用8 N的水平拉力使物体从静止开始运动,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,物体运动2 s时撤掉拉力。(g取10 m/s2)

求:(1)2 s末物块的动能。

(2)2 s后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离。

 

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在验证机械能守恒的实验中,所用电源的频率为50 Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点,A、B、C、D、E分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。查得当地的重力加速度g =" 9.80" m/s2。根据纸带求:

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(1) 若重锤质量为m,则重锤从起始下落至B时,减少的重力势能为多少?

(2)重锤下落到B时,动能为多大?

(3)从(1)、(2)的数据可得什么结论?产生误差的主要原因是什么?

 

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为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动。两球同时落到地面。把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地。此实验说明了A球在竖直方向做

           运动。某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹,以抛出点为坐标原点O,取水平向右为x轴,竖直向下为y轴,如图2所示。在轨迹上任取点A和B,坐标分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),使得y1∶y2 = 1∶4,结果发现x1∶x2 = 1∶2,此结果说明了小钢球在水平方向做       运动。

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图1                                  图2

 

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质量为m的汽车在水平路面上行驶,所受阻力Ff恒定,汽车发动机的额定功率为P。若汽车以恒定的功率P行驶,汽车能达到的最大速度为       ;如果汽车在某一时刻的速度为最大速度的说明: 满分5 manfen5.com,则此时汽车的牵引力为       ,加速度为      

 

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