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如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R、A端与圆心O等高,AD为水平面,B...

如图所示,竖直平面内的manfen5.com 满分网圆弧形光滑轨道半径为R、A端与圆心O等高,AD为水平面,B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点,最后落到水平面C点处.求:
(1)小球通过轨道B点的速度大小;
(2)释放点距A点的竖直高度;
(3)落点C与A点的水平距离.

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小球恰能通过最高点B时,对轨道的压力为0,重力提供向心力,mg=m,求出B点的速度,从释放点到B点运用动能定理,根据动能定理求出释放点距离A点的高度. 小球离开B点做平抛运动,高度决定时间,根据时间和B点的速度求出水平距离. 【解析】 (1)小球恰能通过最高点B时有: mg=m               ① 解得:vB= (2)设释放点到A高度h,则有 mg(h-R)=m     ② 联立①②解得:h=1.5R (3)小球由C到D做平抛运动 R=gt2               ③ 水平位移xOC=vBt       ④ 联立①③④解得:xOC=R 所以落点C与A点的水平距离为: xAC=(-1)R 答:(1)小球通过轨道B点的速度大小为. (2)释放点距A点的竖直高度为1.5R. (3)落点C到A点的水平距离为(-1)R.
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考点分析:
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(1)①某同学用下图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的质量远小于小车的质量外,在实验中应该采取的必要措施是______
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②打点计时器使用50Hz的交流电.下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.
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表:纸带的测量结果
测量点S(cm)v(m/s)
O0.000.35
A 1.510.40
B 3.200.45
C
E 9.410.60
③实验测得小车的质量为0.22kg.此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J,小车的动能变化为______J,这样在实验允许的误差范围内就说明“合力对物体做的功等于物体动能的变化”.
(2)某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率,已知电阻丝的长度为L,电阻约为20Ω,可提供的器材有:
A.电流表G,内阻RE=120Ω,满偏电流IE=3mA
B.电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~250mA
C.螺旋测微器
D.电阻箱(0-9999Ω,0.5A)
E.滑动变阻器RE(5Ω,1A)
F.干电池组(3V,0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径.如图1所示为螺旋测微器的示数部分,则该次测量测得电阻丝的直径d=______
②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用.这块“电压表”最大能测量3V的电压,则电阻箱的阻值应调为R=______Ω.
③设计实验电路图.图2中虚线框里只是他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整.
④实验电路连接.请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线(图3).
⑤测量并计算电阻率.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某确定位置,电流表G的示数为l1,电流表A的示数为l2.请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ=______
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B.如果v2>v1,则说明电场力一定做正功
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D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为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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