如图所示,某货场而将质量为m
1=100kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8m.地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B,长度均为L=2m,质量均为m
2=100kg,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ
1,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s
2)求:
(1)货物到达圆轨道末端时对轨道的压力;
(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ
1应满足的条件;
(3)若μ
1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间.
考点分析:
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如图所示,在光滑的水平面上停着一辆小车,小车平台的上表面是粗糙的.它靠在光滑的水平桌面旁并与桌面等高.现在有一个质量为m=2kg的物体C以速度v
=10m/s沿水平桌面向右运动,滑过小车平台后从A点离开,恰能落在小车前端的B点.已知小车总质量为M=5kg,O点在A点的正下方,OA=0.8m,OB=1.2m,物体与小车摩擦系数µ=0.2,g取10m/s
2.
求:(1)物体刚离开平台时,小车获得的速度大小.
(2)物体在小车平台上运动的过程中,小车对地发生多大的位移.
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如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F=16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v
竖直上抛,不计一切阻力,取g=10m/s
2.求:
(1)若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿出?
(2)若此空管的N端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度v
大小的范围.
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天宫一号于2011年9月29日成功发射,它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接,实现中国载人航天工程的一个新的跨越.天宫一号进入运行轨道后,其运行周期为T,距地面的高度为h,已知地球半径为R,万有引力常量为G.若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道,求:
(1)地球质量M;
(2)地球的平均密度.
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某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,用钩码所受重力作为小车所受的拉力,用DIS测小车的加速度.通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条“a一F图线,如图(b)所示.
(1)图线
是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;(选填“①”或“②”)
(2)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大,为消除此误差可采取的简便且有效的措施是
B.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动(即将小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡)
C.在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量
C在钩码与细绳之间放置一力传感器,直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象
D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验
(3)小车和位移传感器发射部分的总质量m=
kg;滑块和轨道问的动摩擦因数μ=
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如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置:
(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地.该实验结果可表明
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.两小球在空中运动时的加速度相等
(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C,如图乙所示.图中O为坐标原点,B点在两坐标线交点,坐标x
B=40cm,y
B=20cm,A、C点均在坐标线的中点.则a小球水平飞出时的初速度大小为v
o=
m/s;平抛小球在B点处的即时速度的大小v
B=
m/s.
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