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(15分)如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块...

(15分)如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.2,g=10m/s2。求:

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(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;

(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;

(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?

 

⑴5m/s  θ =37°  ⑵47.3N  ⑶2.8m 【解析】 试题分析:⑴物块做平抛运动:H - h =1/2t2   设到达C点时竖直分速度为vy:vy=gt  v1= =5v0/4=5m/s 方向与水平面的夹角为θ:tanθ =vy / v0=3/4 即:θ =37°  ⑵从A至C点,由动能定理 mgH =mv22/2-mv02/2 设C点受到的支持力为FN,则有 FN – mg =mv22/R 由上式可得v2=2 m/s    FN = 47.3 N     根据牛顿第三定律可知,物块m对圆弧轨道C点的压力大小为47.3N ⑶由题意可知小物块m对长木板的摩擦力  f = μ1mg =5N 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力   f ′ = μ2(M+m)g=10N 因f
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考点分析:
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(15分)如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力。求:

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(1)液珠的比荷

(2)液珠速度最大时离A点的距离h。

(3)若已知在点电荷Q的电场中,某点的电势可表示成满分5 manfen5.com,其中r为该点到Q的距离(选无限远的电势为零)。求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB

 

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(12分)2008年9月25日21时10分,神舟七号飞船成功发射,共飞行2天20小时27分钟,绕地球飞行45圈后,于9月28日17时37分安全着陆.航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服,在刘伯明的配合下,成功完成了空间出舱活动,进行了太空行走.出舱活动结束后,释放了伴飞卫星,并围绕轨道舱进行伴飞试验.神舟七号是由长征—2F运载火箭将其送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,实施变轨后,进入预定圆轨道,其简化的模拟轨道如图所示.假设近地点A距地面高度为h,飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,试求:

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(1)飞船在近地点A的加速度aA大小;

(2)飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小.

 

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(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图像,试根据图像求:(g取10m/s2

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(1)t=1.3s时运动员的加速度和所受阻力的大小;

(2)估算前14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.

 

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(11分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1= 50g 、m2=150g ,则(g取9.8m/s2,所有结果均保留三位有效数字)

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(1)在纸带上打下记数点5时的速度v  =         m/s;

(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK =      J,系统势能的减少量△EP =       J;

(3)若某同学作出满分5 manfen5.com图像如图,则当地的实际重力加速度g =        m/s2

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(9分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.

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(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a =________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:

砝码盘中砝码总重力F/N

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a/(m·s2)

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据实验数据在图中作出a-F的关系图象.

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(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因.

 

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试题属性
  • 题型:计算题
  • 难度:中等

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