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如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与...

如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的质量为m的小球A以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R.重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求:
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时在N点对轨道的压力大小和方向.

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(1)碰后两球粘在一起飞出轨道,做平抛运动,根据高度,运用求出两球运动的时间. (2)根据水平方向上的匀速直线运动求出平抛运动的初速度,根据动量守恒定律求出A球与B球碰撞前的速度,再根据机械能守恒定律求出N点的速度,最后根据牛顿第二定律,沿半径方向上的合力提供向心力,求出轨道对球的支持力,从而得出球对轨道的压力. 【解析】 (1 )粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体运动,有 ① 解得     ② 故粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间. (2)设球A的质量为m,碰撞前速度大小为v1,把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0,由机械能守恒定律知 ③ 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2,由动量守恒定律知 mv1=2mv2④ 飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有 2R=v2t⑤ 综合②③④⑤式得 ⑥ 由F-mg=,得F=9mg. 由牛顿第三定律得:小球对轨道的压力大小F′=9mg,方向竖直向下.     ⑦ 故小球A冲进轨道时在N点对轨道的压力大小为9mg,方向竖直向下.
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考点分析:
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猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持续奔跑.如图所示,一只野兔在离洞窟s1=200m处的草地上玩耍,猎狗发现野兔后,正以其最大速度直朝野兔追来.野兔发现猎狗时,与猎狗只相距s2=60m,野兔立即掉头跑向洞窟.设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上且猎狗、野兔运动方向相同,从兔子发现猎狗时开始计时,求:
(1)猎狗跑到洞窟的时间;
(2)野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟?

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(1)按下列要求填空
①.(3分)由于某种原因,下列螺旋测微器的半毫米刻度已模糊不清了,但测量的读数仍然准确,请读出下列测量的读数.
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②.(4分)如图所示为某同学在做”研究匀变速直线运动”的实验中由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是______m/s,加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字).
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(2)(10分)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:
A.电流表(量程100 μA,内阻约为2kΩ);
B.电流表(量程500 μA,内阻约为300Ω);
C.电压表(量程15V,内阻约为100kΩ);
D.电压表(量程50V,内阻约为500kΩ);
E.直流电源(20V,允许最大电流1A);
F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);
G.电键和导线若干.
电流表应选______,电压表应选______.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,
实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
______
______

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质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点.不计空气阻力且小球从未落地,则( )
A.整个过程中小球电势能变换了manfen5.com 满分网mg2t2
B.整个过程中小球动量增量的大小为2mgt
C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2
D.从A点到最低点小球重力势能变化了manfen5.com 满分网mg2t2
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如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )
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A.质量为2m的木块受到四个力的作用
B.当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为manfen5.com 满分网
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一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A.运动员从下落到达最低点前,速度先增大后减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,运动员的加速度先增大后减小
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能不守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变量与弹性势能的改变量总是相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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