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如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v.水平抛出,...

如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v.水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧,CB为其竖直直径,(sin53°=0.8  cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2)求:(1)小球经过C点的速度大小;
(2)小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小;
(3)平台末端O点到A点的竖直高度H.

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沿轨道恰好通过最高点C,根据牛顿第二定律求解小球经过C点的速度大小. 从B点到C点,由机械能守恒定律求解B点速度.由牛顿第二定律得小球对轨道的压力大小. 从A到B由机械能守恒定律求出A点速度,在A点进行速度的分解,根据平抛运动规律求出末端O点到A点的竖直高度H. 【解析】 (1)恰好运动到C点,有重力提供向心力,即 mg=m vc=5m/s   (2)从B点到C点,由机械能守恒定律有 mvc2+2mgR=mvB2 在B点对小球进行受力分析,由牛顿第二定律有 FN-mg=m FN=6N 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小为6.0N (3)从A到B由机械能守恒定律有 mvA2+mgR(1-cos53°)=mvB2 所以:vA=m/s 在A点进行速度的分解有:vy=vAsin53° 所以:H==3.36m 答:(1)小球经过C点的速度大小是5m/s; (2)小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小是6N; (3)平台末端O点到A点的竖直高度是3.36m.
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考点分析:
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B.(选修模块 3 一 4 ) 
( 1 ) 在以下各种说法中,正确的是______
A.真空中光速在不同的惯性参考系中是不同的,它与光源、观察者间的相对运动有关
B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变宽
D.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
( 2 )如图1所示为一列简谐波在 t=0时刻的图象,已知质点 M 的振动方程为 y=5sin5πt ( cm ),此波中质点 M 在t 2=______.时恰好第 3 次到达 y 轴正方向最大位移处,该波的波速为______m/s.
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( 3 ) 雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时,需要分析光线射人水珠后的光路.一细束光线射人水珠,水珠可视为一个半径为 R=10mm的球,球心 O 到人射光线的垂直距离为 d=8mm,水的折射率为 n=4/3.
( a )在图2上画出该束光线射人水珠后,第一次从水珠中射出的光路图 
( b )求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠,光线偏转的角度.(sin37°=manfen5.com 满分网,sing53°=manfen5.com 满分网
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A.(选修模块3-3)
(1)一定质量的理想气体发生等容变化,下列图象正确的是______
(2)如图所示,某同学在环境温度稳定的实验室里做热学小实验,用手指堵住注射器前端小孔,这时注射器内就封闭了一定质量的空气(可看成理想气体).若该同学往里缓慢地推活塞(如图甲),气体的压强______(选填“增大”或“减小”).若该同学缓慢推进活塞过程中做功为W1;然后将活塞缓慢稍稍拉出一些(如图乙),此过程中做功为W2,则全过程中注射器内空气的内能增加量△U=______
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(3)用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积V=0.5×10-3 cm3,形成的油膜的面积S=0.7m2,油的摩尔质量Ml=0.09kg/mol.若把油膜看成单分子层,每个油分子看成球形,那么:
(a)油分子的直径为多大?
(b)由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少?(保留一位有效数字)
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某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势 (电动势E大约在9V左右,内阻r约为50Ω),已知该电池 允许输出的最大电流为l50mA.该同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图(a)中电压表的内阻约为2KΩ,R为电阻箱.阻值范围0~9999Ω,R是定值电阻,起保护电路的作用.
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(1)实验室备有的定值电阻尺.有以下几种规格:
A.2Ω    B.20Ω    C.200Ω  D.2000Ω,本实验应选______(填入相应的字母)作为保护电阻.
(2)在图(b)的实物图中,已正确地连接了部分电路,请完成余下电路的连接.
(3)该同学完成电路的连接后,闭合开关s,调节电阻箱的阻值;读取电压表的示数,其中电压表的某一次偏转如图(c)所示,其读数为______
(4)改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图(d)所示的图线,则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为______V,内阻r为______Ω.(结果保留两位有效数字) (5)用该电路测电动势与内阻,测量和真实值的关系E______E,r______r(填“大于”、“小于”或“等于”)
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manfen5.com 满分网为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用实验装置如图甲所示.
(1)其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为    ;测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为    ;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.(已知当地重力加速度大小为g)
(2)具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量m;
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h(h>>d);
D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi,vi2)数据;
H.将七组数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是    (填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v=   
(3)若v2-h图线满足条件    ,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒. 查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,质量均为m的两个完全相同的小球A、B(可看成质点),带等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动.则在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧所组成的系统(设整个过程中不考虑两电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法错误的是( )
A.系统的机械能守恒
B.当两小球速度为零时,系统的机械能一定最小
C.当小球所受的电场力与弹簧的弹力平衡时,系统动能最大
D.因电场力始终对球A和球B做正功,故系统的机械能不断增加
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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