过山车是游乐场中常见的设施.下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的两个圆形轨道组成,B、C分别是两个圆形轨道的最低点,半径R
1=2.0m、R
2=1.4m.一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v
=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L
1=6.0m.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠.重力加速度g=10m/s
2,计算结果保留小数点后一位数字.试求:
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道,B、C间距L应是多少.
考点分析:
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如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧半径R=0.3m,θ=60°,小球到达A点时的速度 v
A=4m/s.(取g=10m/s
2)求:
(1)小球做平抛运动的初速度v
;
(2)P点与A点的水平距离和竖直距离;
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力.
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2008年9月25日,我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船.如果把“神舟”七号载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动,宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H,且已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g,万有引力恒量为G.你能计算出下面哪些物理量?能计算的量写出计算过程和结果,不能计算的量说明理由.
(1)地球的质量;
(2)飞船线速度的大小;
(3)飞船所需的向心力.
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(1)在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中要求出每次拉力所做的功,直接去测量拉力是很困难的,如下操作可行的是
A.每次用同样的力拉小车,让小车通过的距离依次为s、2s、3s…那么拉力每次对小车做的功就分别是W、2W、3W…
B.让小车通过相同的距离,第1次力为F、第2次为2F、第3次为3F…那么拉力每次对小车做的功就分别是W、2W、3W…
C.选用相同的橡皮筋合并起来拉小车,实验时保持每次橡皮筋拉伸的长度一致,当第1次用一根、第2次用两根、第3次用3根…那么每次橡皮筋对小车做的功就分别是W、2W、3W
D.利用弹簧秤测量对小车的拉力F,利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s,便可以求出每次拉力对小车所做的功,设法控制F、S,使F的功分别为W、2W、3W…
(2)在本实验中,小车在运动中会受到阻力作用,这样,在小车沿木板滑行的过程中,除橡皮筋对其做功以外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差,我们在实验中想到的办法是,使木板略微倾斜,对于木板的倾斜程度,下面说法正确的是
A、木板只要稍微倾斜一些即可,没有什么严格的要求
B、木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件:即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力
C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动,这木板的倾斜程度是符合要求的
D、其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存在误差的
(3)实验中我们应测量小车哪个时段的速度
A.平均速度 B.加速阶段的平均速度
C.任一点的瞬时速度 D.匀速阶段的瞬时速度
(4)做功与速度变化关系的图象时,若做W-V
2图象,得出的结论是
.
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如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s
2,那么:
(1)照相机的闪光频率是
Hz;
(2)小球运动中水平分速度的大小是
m/s.
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(1)做“研究平抛物体的运动”实验时,已有下列器材:有孔的硬纸片、白纸、图钉、斜槽、小球.不需要的器材是______ (秒表或重锤线)
(2)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是______.
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