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如下图1是过山车的实物图,图2为过山车的模型图.在模型图中半径分别为R1=2.0...

如下图1是过山车的实物图,图2为过山车的模型图.在模型图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点高度相同,圆形轨道与斜轨道之间连接圆滑.为使小车从P点以一定的初速度沿斜面向下运动能过A、B两点,求小车在P点的速度应满足什么条件?(小车可视作质点,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=manfen5.com 满分网.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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首先根据小车在P点的初速度10m/s,与第一问中v比较,分析小车能否安全通过圆弧轨道O1.若小车恰能通过B点,由重力提供向心力,由牛顿第二定律列方程,求出小车通过B点的临界速度,根据动能定理求出小车在P点的临界速度,再确定小车能否安全通过两个圆形轨道. 【解析】 由动能定理可得小车在B点的速度小于在A点的速度,而过最高点的临界速度满足 mg=,故小车若能过B点,则一定能过A点. 设小车在P点的速度为v时,恰能过B点,则在B点时有:mg=. P点到B点的过程,由动能定理得:-(μmgcosα)L2=mv- 其中L2为PZ的距离,满足L2==24m/s 解得:v=4m/s 则小车在P点的速度满足的条件为vp≥4m/s. 答:小车在P点的速度应满足的条件是vp≥4m/s.
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考点分析:
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一空间探测器从某一星球表面竖直升空,假设探测器质量恒为1500kg,发动机推动力F为恒力,若探测器升空过程中发动机突然关闭,其速度随时间的变化情况如图所示,图线上A、B、C三点对应的时刻分别为9s、25s和45s.已知该星球表面没有空气.试求:
(1)求探测器在该星球表面达到的最大高度H;
(2)求该星球表面的重力加速度;
(3)求发动机的推动力F大小.

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(1)如图所示,是某研究性学习小组做“探究橡皮筋做的功与物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
①除了图中给出的实验器材外,需要的器材(除学生电源外)还有______
②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是______
③每次实验得到的纸带上的点距并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量.
(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中,某实验小组设计了如下的实验方案.如图所示,将两个光滑导轨分上下两层水平排列.与两个相同小车后部相连的刹车线穿过导轨尾端固定板,由安装在后面的刹车系统控制两小车同时起动和同时制动(图中未画).实验中可通过增减盘中的砝码来改变拉力的大小,通过增减放置在小车上的砝码改变小车的质量.下表是该实验小组的实验数据:
次数小车拉力(N)质量(g)位移(cm)拉力
比值(F:F
质量
比值(m:m
位移
比值(x:x
加速度
比值(a:a
10.120022.30.501空格1空格2
0.220043.5
20.220040.210.50空格3空格4
0.240019.5
①请根据实验要求将表中写有“空格”处的相应数据计算出并填写在横线上:
空格1:______、空格2:______、空格3:______、空格4:______
②本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法         B.等效代替法
C.控制变量法         D.建立物理模型法
③根据第一次实验数据,可以得出的结论是:______
④根据第二次实验数据,可以得出的结论是:______
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A.能判定位置“1”是小球释放的初始位置
B.能求出小球下落的加速度为manfen5.com 满分网
C.能求出小球在位置“3”的速度为manfen5.com 满分网
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2009年3月1日16时13分,累计飞行了494天的“嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,成功撞击月球,为中国探月一期工程画上一个圆满的句号.在此之前,卫星成功实施了轨道由200公里圆轨道a降到100公里圆轨道b,继而降到远月点100公里、近月点15公里的椭圆轨道,再升回到100公里圆轨道的变轨试验.关于“嫦娥一号”卫星,以下说法正确的是( )
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A.卫星在轨道a的速率大于在轨道b的速率
B.卫星在轨道a的周期大于在轨道b的周期
C.卫星在轨道a的角速度大于在轨道b的角速度
D.卫星在轨道a的加速度大于在轨道b的加速度
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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