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如图所示,在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧轨道AB,轨道下端B与水...

如图所示,在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧轨道AB,轨道下端B与水平面BCD相切,BC部分光滑且长度大于R,C点右边粗糙程度均匀且足够长.现用手捏住一根长也为R、质量为m的柔软匀质细绳的上端,使绳子的下端与A点等高,然后由静止释放绳子,让绳子沿轨道下滑.重力加速度为g.求:
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(1)绳子前端到达C点时的速度大小;
(2)若绳子前端在过C点后,滑行s距离后停下,而且s>R,试计算绳子与粗糙平面间的动摩擦因数.
绳子从A处静止释放,滑下光滑的圆弧轨道后,又滑上光滑水平面BC,接着进入粗糙的CD面.将绳子看成质点,只有重力做功,由机械能守恒定律可求出到达C点的速度大小; 当绳子滑上粗糙水平CD面时,在刚进入过程中,摩擦力在均匀增加,当完全进入后,摩擦力才恒定,所以运用动能定理时,注意取摩擦力的平均值. 【解析】 (1)绳子由释放到前段达C点过程中, 由机械能守恒定律得: 解得: (2)绳子前端滑过C点后,其受到的摩擦力先均匀增大,其平均值为, 前端滑行R后摩擦力不变,其值为 μmg   由动能定理得: 把 代入上式解得: 答:(1)绳子前端到达C点时的速度大小 (2)绳子与粗糙平面间的动摩擦因数为
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考点分析:
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辨析题:静止在水平地面上的木箱,质量为50kg,若用F=400N的水平恒力推它,可以在5s内使它移动s=50m.若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动,使木箱能够到达50m远处,则拉力的作用时间最少是多少?(cos37°=0.8)
某同学是这样解的:当拉力水平时:由运动学公式,有s=manfen5.com 满分网即50=manfen5.com 满分网
由牛顿第二定律:F-μmg=ma1即400-μ×50×10=50×a1   ②
当拉力斜向上时:设加速度大小为a2
在水平方向由牛顿第二定律:Fcos37°-μmg=ma2   ③
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再由运动学公式,manfen5.com 满分网    ④
解得拉力作用的最少时间:manfen5.com 满分网
(1)这位同学解法是否有不大合理的地方?(回答“有”还是“没有”?)
(2)若有不合理的地方,请你指出这位同学错误步骤对应的序号,并说明理由.
(3)若有不合理的地方,请用你自己的方法算出正确结果.
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如图所示,这个装置可以作为火灾报警器使用;试管中装入水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出响声.27℃时,空气柱长度L1为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2为10cm,管内水银柱的高度h为5cm,大气压强为75cmHg,则
(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警?
(2)若再往玻璃管内注入2cm长的汞柱,则该装置的报警温度为多少摄氏度?

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利用图示装置(2)可以测定油漆喷枪喷射油漆雾滴的速度.将直径D-0.40m的纸带环,安放在一个可以匀速转动的转台上,纸带上有一狭缝A,A的正对面有一条标志线.油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里.转台以角速度u=2.5rad/s稳定转动后,开始喷漆.仅当狭缝A和B正对平行时,雾滴才能在纸带内侧留下痕迹.改变喷射速度重复实验,在纸带上留下了四个痕迹a、b、c、d.将纸带取下放在刻度尺下(如图(1)).空气阻力忽略不计,痕逊a对应雾滴的速度大小为______m/s,该喷枪喷出的雾滴的最大可能速度为______m/s.
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(1)为了研究平抛运动在水平方向的运动情况,甲同学设计了一个如图(1)所示的实验.将两个同样的倾斜轨道固定在同一竖直面内,其下端水平,滑道2与光滑水平板平滑连接,把两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止释放,发现小球1恰能击中小球2,改变斜槽1的高度,或同步改变两小球的释放位置新进行实验,结果依然可以击中,这说明______
(2)(多选)乙同学在研究平抛运动的轨道,实验装置如图(2)所示.关于这个实验,下列说法错误的是______
A.每次实验小球必须从同一高度静止释放,并且初始位置越高越好
B.斜槽必须光滑,末端必须水平
C.选用小球的质量大些,可供得更大的初速度
D.小球运动昧应与木板上的纸面相接触
(3)乙同学在实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动中的几个位置如图(3)中的a、b、c、d所示,则小球平抛初速度的计算式为______
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爱因斯坦对于伽利略的工作给予了高度的评价:伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开始.
(1)(多选)伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图(1)所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是______
A.其中的甲、乙图是实验现象,丁图是经过合理地外推得到的结论
B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理外推得到的结论
C.运用甲图实验,可“冲淡”重力的作用,更方便进行实验测量
D.运用丁图实验,可“放大”重力的作用,从而使实验现象更明显
(2)理想实验是物理学发展过程中的一种重要的研究方法.伽利略曾设想了一个理想实验,如图(2)所示(图中两斜面底部均用一小段光滑圆弧连接),下面是该实验中的一些事实和推论.
a.如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.
b.两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.
c.减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度.
d.继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.
①请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列______
②在上述的步骤中,属于可靠的事实有______,属于理想化的推论有______.(以上三个空格填写序号即可)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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