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如图所示,已知半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直...

如图所示,已知半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道,两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连.一小球自某一高度由静止滑下,先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑上乙轨道,最后离开圆轨道.若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零.试求:
(1)分别经过C、D时的速度;
(2)小球释放的高度h;
(3)水平CD段的长度.

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小球滚到两圆轨道最高点均仅受重力,运用向心力公式可求出在其位置的速度.因为轨道光滑,则由机械能守恒定律可求出轨道最低点速度,从而也求出释放的高度.由于CD段粗糙,不能运用机械守恒定律,选用动能定理,就可算出长度, 【解析】 (1)小球在光滑圆轨道上滑行时,机械能守恒,设小球滑过C点时的速度为vc,通过甲环最高点速度为v′,根据小球对最高点压力为零,有                  ① 取轨道最低点为零势能点,由机械守恒定律     ② 由①、②两式消去v′,可得     ③ 同理可得小球滑过D点时的速度 ④ 所以小球经过C点的速度为  经过D点的速度为 (2)小球从在甲轨道左侧光滑轨道滑至C点时机械能守恒,有                ⑤ 由③、⑤两式联立解得        h=2.5R 因此小球释放的高度为2.5R (3)设CD段的长度为l,对小球滑过CD段过程应用动能定理    ⑥ 由③、④、⑥三式联立解得            则有水平CD段的长度为
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考点分析:
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如图a所示,质量m=2.0kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数为μ=0.20.从 t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8s内F随时间t变化的规律如图b所示,g取10m/s 2
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求:(l)通过分析计算,在图c的坐标系中画出物体在前8s内的 v 一 t 图象.
(2)前 8s 内水平力 F 所做的功.
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(1)如图甲所示,在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.48cm,0.19cm和0.18cm,肯定其中一个学生在操作上有错误,该同学是______.其错误的操作是______manfen5.com 满分网
(2)一组同学在做探究加速度与质量的关系的实验时,不改变拉力,只改变物体的质量,得到如表甲所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应组已打出了纸带,如图乙所示(长度单位:cm),图中各点为计数点(两计数点间还有4个打点未标出).
表甲:
实验次数123456
小车质量(g)2003004005006001000
小车加速度(m/s22.001.330.790.670.40
小车质量倒数(kg-15.003.332.502.001.671.00
①请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入答题卷的空格(小数点后保留两位小数).
②为了直观反映加速度与质量的关系,请在图丙中建立合适的坐标,将表中各组数据用小黑点(或小叉)描述在坐标纸上,并作出平滑的图线.
③由图象得出的结论是:______
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汽车拉着拖车在平直的公路上匀速行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,各自受的阻力不变,则在拖车停止运动前( )
A.汽车和拖车的总动量不变
B.汽车和拖车的总动能不变
C.汽车和拖车的总动量增加
D.汽车和拖车的总动能增加
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竖直向上抛出一个物体,由于受到空气阻力作用,物体落回抛出点的速率小于抛出时的速率,则在这过程中( )
A.物体的机械能守恒
B.物体的机械能不守恒
C.物体上升时机械能减小,下降时机械能减小
D.物体上升时机械能增大,下降时机械能减小
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manfen5.com 满分网2011年9月29日发射的“天宫一号”目标飞行器与2011年11月1日发射的“神舟八号”飞船,于2011年11月3日凌晨成功交会对接.“天宫一号”M和“神舟八号”N绕地球做匀速圆周运动的轨迹如右图所示,虚线为对接前各自的运行轨道,由右图可知( )
A.M的线速度大于N的线速度
B.M的周期大于N的周期
C.M的向心加速度大于N的向心加速度
D.N通过点火加速后可以与M实现对接
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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