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如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆...

manfen5.com 满分网如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求:
(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;
(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L′应满足什么条件?
①利用动能定理求摩擦力做的功; ②对圆周运动条件的分析和应用; ③圆周运动中能过最高点的条件. 【解析】 (1)因为摩擦始终对物体做负功,所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动. 对整体过程由动能定理得 mgR•cosθ-μmgcosθ•x=0 所以总路程为x=. (2)对B→E过程,由动能定理得 mgR(1-cosθ)=mvE2-------------------① FN-mg=m------------------② 由①②得对轨道压力:FN=(3-2cosθ)mg. (3)设物体刚好到D点,则由向心力公式得 mg=m------------------③ 对全过程由动能定理得 mgL′sinθ-μmgcosθ•L′-mgR(1+cosθ)=mvD2-----------------------④ 由③④得最少距离L′=•R. 故答案为:(1)在AB轨道上通过的总路程为x=. (2)对圆弧轨道的压力为(3-2cosθ)mg (3)释放点距B点的距离L′至少为•R.
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考点分析:
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如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一质量500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过C端的正下方P点处.(g=10m/s2)求:
(1)小环带何种电荷?离开直杆后运动的加速度大小和方向.
(2)小环从C运动到P过程中的动能增量.
(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小υ

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(2)摩擦产生的热为多少?
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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
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(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示,由此读出l=______mm;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=______m;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=______和v2=______
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=______和E k2=______
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△EP=______(重力加速度为g).
(3)如果△EP=______,则可认为验证了机械能守恒定律.
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如图所示,为轿车五挡手动变速器,下表列出了某种型号轿车的部分数据.轿车中有用于改变车速的排挡,手推变速杆可达到不同挡位,可获得不同的运行速度,若从一挡到五挡速度逐渐增大,下列说法中正确的是( )
    长/mm×宽/mm×高/mm  4 871×1 835×1 460
    净重/kg    1 500
    传动系统  前轮驱动与五挡变速
    发动机类型    直列4缸
    发动机排量(L)    2.2
    最高时速(km/h)    252
  0~72km/h的加速时间(s)    10
    额定功率(kW)    140

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A.若该车要以最大动力上坡,变速杆应推至五挡
B.若把0~72km/h的加速过程视为匀加速直线运动,则此过程中轿车的加速度为2m/s2
C.若该车在水平路面上以额定功率行驶,则当速度v=72km/h时加速度为manfen5.com 满分网m/s2
D.当该车在水平路面上以额定功率和最高速度运行时,轿车的牵引力为3000N
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如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示该小球的运动轨迹.小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时的动能等于2eV.若取c点为电势零点,则当这个带电小球的电势能等于-6eV时(不计重力和空气阻力),它的动能等于( )
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A.16eV
B.14eV
C.6eV
D.4eV
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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