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如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行...

manfen5.com 满分网如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m  (计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩平抛的初速度
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.
(1)小孩无碰撞进入圆弧轨道,则小孩落到A点的速度方向沿A点的切线方向,根据平抛运动的高度求出运动的时间,从而得知竖直方向上的分速度,对A点速度进行分解,运用平行四边形定则求出小孩的初速度. (2)根据机械能守恒定律求出小孩运动到最低点时的速度,结合牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出小孩在最低点对轨道的压力. 【解析】 (1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,则小孩落到A点的速度方向沿A点的切线方向,则: 又得,t= 而vy=gt=4m/s,解得v=3m/s. (2)设小孩到达最低点的速度为v,由机械能守恒定律有: 在最低点,根据牛顿第二定律,有: 代入数据解得FN=1290N. 由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N. 答:(1)小孩平抛运动的初速度为3m/s. (2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力为1290N.
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考点分析:
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②根据乙图所给的数据,可知毛笔画下记号3时,圆柱棒下落的速度v3=    m/s;画下记号6时,圆柱棒下落的速度v6=    m/s;记号3、6之间棒的动能的变化量为    J.重力势能的变化量为    J,由此可得出的结论是    .(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字) 查看答案
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A.当ab杆以水平初速度v开始在轨道上滑动瞬间,cd杆两端电势差为BLv
B.在两杆都滑动的过程中,金属杆ab和cd总动量不变,大小总是m1v
C.当ab杆以水平初速度v开始在轨道上滑动瞬间,cd杆所受到磁场力方向与初速度v方向相同,大小为manfen5.com 满分网
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D.小球由A点到C点机械能的损失是manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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