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如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A ...

manfen5.com 满分网如图所示,一个manfen5.com 满分网圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m,直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是多少?
离开C点小球做平抛运动,由平抛运动的规律可以求得C点速度的大小. 根据牛顿第二定律求得弹力. 小球下降的高度最高时,小球运动的水平位移为4R,打到N点根据平抛运动求得速度. 根据机械能守恒定律求解. 【解析】 (1)小球离开C点做平抛运动,落到M点时水平位移为R,竖直下落高度为R,根据运动学公式可得: R=gt2,   运动时间t= 从C点射出的速度为 v1==                                                                                   设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N,由向心力公式可得 mg-N=m       N=mg-m=, 由牛顿第三定律知,小球对管子作用力大小为,方向竖直向下.  (2)小球下降的高度最高时,小球运动的水平位移为4R,打到N点. 设能够落到N点的水平速度为v2,根据平抛运动求得: v2== 设小球下降的最大高度为H,根据机械能守恒定律可知, mg(H-R)=mv22 H=+R=5R       答:(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小为,方向竖直向下.  (2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是5R.
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考点分析:
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北京时间2010年 10月1日18时59分57秒,嫦娥二号卫星成功发射并进入地月轨道.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.求:
(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率;
(2)飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比,速度是变大还是变小?
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如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.manfen5.com 满分网
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做______运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,两个速度manfen5.com 满分网-manfen5.com 满分网是传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=______
B
-
v
2
A
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某同学用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图(1)所示装置(示意图),测量木块沿斜面下滑的加速度.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、米尺、铁架台及导线、开关等.图(2)是打点计时器打出的一条纸带,纸带上标注了几个计数点,相邻两个计数点间还有4个点没有标出,其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm,则manfen5.com 满分网
(1)A点处瞬时速度的大小是_______m/s;
(2)纸带加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字);
(3)为了测定木块与长木板间的动摩擦因数,该同学还测量了斜面的高h和斜面的长L,设加速度a、重力加速度g,则动摩擦因数的计算式是______
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A.在t1~t2时间内所受合力逐渐减小
B.在t3时刻处于平衡位置
C.在t4时刻所受的弹力最大
D.在t3时刻处于最低位置
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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