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如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,...

如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.

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要求物块相对于圆轨道底部的高度,必须求出物块到达圆轨道最高点的速度,在最高点物体做圆周运动的向心力由重力和轨道对物体的压力提供,当压力恰好为0时,h最小;当压力最大时,h最大. 【解析】 若物体恰好能够通过最高点,则有 mg=m 解得v1= 初始位置相对于圆轨道底部的高度为h1, 则根据机械能守恒可得 mgh1=2mgR+ 解得h1= 当小物块对最高点的压力为5mg时, 有5mg+mg= 解得v2= 初始位置到圆轨道的底部的高度为h2, 根据机械能守恒定律可得 mgh2=2mgR+ 解得h2=5R 故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G.
(1)求两星球做圆周运动的周期.
(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg 和 7.35×1022kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留3位小数)
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manfen5.com 满分网如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律.
(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需测量的物理量有   
①物块的质量m1、m2
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间;
④绳子的长度.
(2)为提高实验结果的准确程度.某小组同学对此实验提出如下建议:
①绳的质量要轻;
②在“轻质绳”的前提下绳子越长越好;
③尽量保证物块沿竖直方向运动,不要摇晃;
④两个物块的质量之差要尽可能小.
以上建议中对提高准确程度确实有作用的是   
(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:    查看答案
如图1所示,在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中,
(1)斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是   
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,速度沿水平方向
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线.
(2)实验简要步骤如下:
A.让小球多次从    位置上滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图2中a、b、c、d所示.
B.安装好器材,注意调整斜槽末端,使其    ,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.
①完成上述步骤,将正确的答案填在横线上;
②上述实验步骤的合理顺序是   
(3)已知图2中小方格的边长L,则小球平抛的初速度为v=    (用L、g表示).
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manfen5.com 满分网一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则( )
A.A球的最大速度为2manfen5.com 满分网
B.A球速度最大时,两小球的总重力势能最小
C.A球速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45°
D.A、B两球的最大速度之比vA:vB=2:1
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动能相等质量不等的两个物体A、B,mA>mB,A、B均在动摩擦因数相同的水平地面上滑行,滑行距离分别为sA、sB后停下,则( )
A.sA>sB
B.B滑行时间短
C.sA<sB
D.它们克服摩擦力做功一样多
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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