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为了测试“过山车”运行过程中的安全性能,生产厂家对空载时的过山车进行了以下试验:...

manfen5.com 满分网为了测试“过山车”运行过程中的安全性能,生产厂家对空载时的过山车进行了以下试验:
让车在P=45kw的恒定功率牵引下,从A点由静止开始沿水平轨道加速直线运动,经20s到O点时关闭发动机让其冲上半径为R=10m的圆形轨道内侧滑行,通过最高点C时的速度恰好是车不脱离轨道的临界速度,最后在右侧的水平轨道滑行至B点停止.设试车时的总质量m=2t,车在左右水平轨道上所受阻力均是车重的0.1倍,在圆形轨道上所受阻力不计.计算时过山车看作质点,g取10m/s2.在这次试车中
(1)A、O之间的距离S1为多大?
(2)O、B之间的距离S2为多大?
(1)过山车从O至C过程中机械能守恒,根据在C点的临界速度条件可以求出过山车在O点时的速度,从A至O的过程,只有牵引力和摩擦力做功,根据动能定理可以求出AO间的距离; (2)过山车从O至B的中只有摩擦力做功,根据求出的O点动能大小由动能定理可以求出摩擦力做的功,从而得到OB距离的大小. 【解析】 (1)过山车在最高点C的速度vc恰好为不脱离轨道的临界速度,所以有 mg=m① 由①可得vc==10m/s  ② 由O到C机械能守恒 ③ 得vO==m/s    ④ 对A到O段应用动能定理  Pt-kmgS1=⑤ 代入数据解之可得:S1=200m    ⑥ (2)对O到B应用动能定理-kmgS2=0-⑦ 代入数据解之可得:S2==250m    ⑧ 答:(1)A、O之间的距离S1为200m; (2)O、B之间的距离S2为250m.
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考点分析:
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一列简谐横波沿绳子由A向B传播,质点A、B间的水平距离为x=3m,t=0时质点A在平衡位置向上振动,质点B正处在正向最大.质点A的振动图象如图所示.求:
(1)波长.
(2)波速的最大可能值.
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(1)求该金属的逸出功.
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甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2.理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,
C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是     的(选填“正确”或“错误”).
(2)用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To=2π   manfen5.com 满分网),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L(cm)255080100120150
周期计算值To/(s)0.701.001.271.411.551.73
周期测量值T/(s)0.811.161.471.641.802.01
由上表可知,复摆的等效摆长     L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图2所示.请在坐标纸上作出 T-To图线,并根据图象中反映出的规律求出manfen5.com 满分网/manfen5.com 满分网=     (结果保留三位有效数字,其中 L 是木条长为L时的等效摆长.T=2πmanfen5.com 满分网). 查看答案
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A.µ=cotα
B.µ=tanα
C.F2一定斜向左下
D.F2一定斜向右上
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