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如图所示,竖直固定放置的粗糙斜面AB的下端与光滑的圆弧BCD的B点相切,圆弧轨道...

manfen5.com 满分网如图所示,竖直固定放置的粗糙斜面AB的下端与光滑的圆弧BCD的B点相切,圆弧轨道的半径为R,圆心O与A、D在同一水平面上,∠COB=θ,现有质量为m的小物体从距D点为manfen5.com 满分网的地方无初速的释放,已知物体恰能从D点进入圆轨道.求:
(1)为使小物体不会从A点冲出斜面,小物体与斜面间的动摩擦因数至少为多少?
(2)若小物体与斜面间的动摩擦因数manfen5.com 满分网,则小物体在斜面上通过的总路程大小?
(3)小物体通过圆弧轨道最低点C时,对C的最大压力和最小压力各是多少?
(1)要物体不从A点冲出斜面则物体到达A点时速度为0,根据动能定理可以求出物体从B到C的过程中摩擦力所做的功,故需要根据几何关系求出AB的高度差为Rcosθ,斜面AB的倾角为θ,可知AB之间的距离为. (2)由于物体不能从A点冲出,故会向B滑动,然后从CD滑会B点,最后只能滑到B点而不能继续向A点运动,即只能做以B为最高点的往复运动,即确定了物体运动过程中速度为0的末位置,根据摩擦力做功的特点(摩擦力做功与路程有关)利用动能定理即可求出物体通过的路程. (3)小物体第一次通过C点时的速度最大,对C的压力最大;当小物体到B点速度为0时,经过C点的速度最小,对轨道的压力最小. 【解析】 (1)为使小物体不会从A点冲出斜面,由动能定理得mg-μmgcosθ=0 解得动摩擦因数至少为:μ= (2)分析运动过程可得,最终小物体将从B点开始做往复的运动,由动能定理得 mg(+Rcosθ)-μmgScosθ=0 解得小物体在斜面上通过的总路程为:S= (3)由于小物体第一次通过最低点时速度最大,此时压力最大,由动能定理,得 mg(+R)=mv2 由牛顿第二定律,得 Nmax-mg=m 解得Nmax=3mg+mgcosθ 最终小物体将从B点开始做往复的运动,则有 mgR(1-cosθ)=mv′2 Nmin-mg=m 联立以上两式解得Nmin=mg(3-2cosθ) 由牛顿第三定律,得小物体通过圆弧轨道最低点C时对C的最大压力 =3mg+mgcosθ, 最小压力=mg(3-2cosθ).
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考点分析:
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(1)物体的加速度大小;
(2)经过2s撤去F,再经3s时物体的速度为多大?
(3)物体在5s内的位移是多少?

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第六届亚冬会在长春刚刚落下帷幕,中国体育代表团获得了可喜的好成绩.如下图所示,高台滑雪运动员从跳台边缘的O点以水平方向的速度跳出.他离开跳台时的速度为v=8.0m/s,运动员连同滑雪板的质量为m=50kg,他落到了斜坡上的A点,斜坡与水平面的夹角为37°,O点位于斜坡上的B点的正上方,OB之间的高度为h=3.2m..忽略空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2.求运动员在空中飞行的时间t以及运动员落在斜坡上的速度大小v.(sin37°=0.6)

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(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为μ.
(3)当α为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?

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某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)
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(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的manfen5.com 满分网,数据如下表:
实验次数12345678
小车加速度
a/m•s-2
1.901.721.491.251.000.750.500.30
小车质量
m/kg
0.250.290.330.400.500.711.001.67
manfen5.com 满分网4.003.453.032.502.001.411.000.60
请在方格坐标纸中画出manfen5.com 满分网图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数manfen5.com 满分网之间的关系式是______
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.
该图线不通过原点,其主要原因是______
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为测量小电动机正常工作(匀速转动)时的角速度,采用了如图甲所示的实验装置:半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,可在电动机的带动下随电动机转动.在圆形卡纸旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.
(1)请将下列实验步骤按先后排序______
A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
B.接通电火花计时器的电源,使它工作起来
C.启动电动机,使圆形卡纸转动起来
D.关闭电火花计时器和电动机,研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速  度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.
(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是______
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)写出角速度ω的表达式:______
(4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果______有、无)影响.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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