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如图是一高山滑雪运动场中的滑道,BD附近是很小的一段曲道,可认为是半径均为R=4...

如图是一高山滑雪运动场中的滑道,BD附近是很小的一段曲道,可认为是半径均为R=40m的两圆滑连接的圆形滑道,B点和D点是两圆弧的最高点和最低点,圆弧长度远小于斜面BC长度,一个质量m=60kg的高山滑雪运动员,从A点由静止开始沿滑道滑下,刚好能从B点水平抛出,已知AB两点间的高度差为h=25m,滑道的倾角θ=37°,取g=10m/s2.求:
(1)运动员在B点时的速度;
(2)若BD之间的高度差可忽略不计,求运动员在D点对轨道的压力;
(3)运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功;
(4)运动员在BC斜面的落点C到B点的距离(B点可认为是斜面上的最高点).

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(1)要使运动员从B点平抛则应使重力小于等于向心力,则可得出临界速度; (2)D点时合外力充当向心力,则由向心力公式可得出运动员在D点对轨道的压力; (3)由动能定理可求得从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功; (4)运动员做平抛运动,则运动的合成与分解结合几何知识可得出BC间的距离. 【解析】 (1)刚好从圆弧最高点B平抛的条件是: 得:vB==20m/s. (2)由于vD≈vB且在D点有: 解得:N=mg+=1200N (3)在A到B段应用动能定理: 得克服摩擦力做功:Wf=3000J (4)由于 得:t=3s. 代入水平方向上: x=vBt=60m.  由几何关系可知:  . 答:(1)B点的速度为20m/s; (2)运动员对轨道的压力为1200N; (3)运动员克服摩擦力做功为3000J; (4)BC间的距离为75m.
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考点分析:
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(1)如图1所示,为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知______
A.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大
B.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小
C.纸带甲的加速度比乙的大
D.纸带甲的加速度比乙的小
(2)有一种新式游标卡尺,游标尺的刻度与传统的旧式游标尺明显不同,旧式游标尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格,新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份.
①以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例,它的精度是______mm.
②用新式游标卡尺测量某一物体的厚度,测量时游标的示数如图2所示,其读数是______mm.
(3)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图3,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色胶带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示.(取g=9.8m/s2,注:表格中M为直尺质量)
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(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用manfen5.com 满分网求出的,请将表格中数据填写完整.
(2)通过实验得出的结论是:______
△ti
(10-3s)
vi=manfen5.com 满分网
△Eki=manfen5.com 满分网△hi
(m)
Mg△hi
11.213.13
21.153.310.58M0.060.58M
31.003.782.24M0.232.25M
40.954.003.10M0.323.14M
50.900.41
(3)根据该实验请你判断下列△Ek-△h图象中正确的是______
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某人站在升降机底板的台秤上,发现台秤的示数比他的体重减少了20%.以下判断正确的( )
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C.升降机一定是在上升
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B.无论M、m取何值,总是s=0
C.若M=m,则t1=t2
D.无论M、m取何值,总是t1<t2
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A.甲、乙两小球作的是初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同,方向相反
B.图线交点对应的时刻两球相距最近
C.两球在t=2s时刻速率相等
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A.物体通过各点的速度vE:vD:vC:vB=2:manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网:1
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C.物体从E运动到A的全过程的平均速度manfen5.com 满分网
D.物体从A运动到E的全过程的平均速度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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