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如图所示,一质量为0.2kg的小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α...

如图所示,一质量为0.2kg的小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g=10m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?
(3)若斜面顶端高H=10m,小球到达斜面底端后滑上一半径为5m的半圆弧竖直轨道,斜面底端与圆轨道连接处光滑相切,小球速度大小不变,则小球刚滑上圆轨道时对轨道底端的压力多大?

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(1)小球水平抛出后刚好能沿光滑斜面下滑,说明此时小球的速度的方向恰好沿着斜面的方向,由此可以求得初速度的大小; (2)小球在接触斜面之前做的是平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得接触斜面之前的水平方向的位移,即为斜面顶端与平台边缘的水平距离; (3)先求出小球运动到斜面底端的速度,再根据圆周运动向心力公式即可求解. 【解析】 (1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起, 所以vy=vtan 53°,=2gh, 解得 vy=4 m/s,v=3 m/s. (2)由vy=gt1 解得t1=0.4s, 所以水平距离 s=vt1=3×0.4 m=1.2 m. (3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a=gsin 53°=8m/s2,初速度v=5 m/s. 滑到底端的速度 解得:vt=15m/s 小球在圆轨道底端时:F-mg=m 解得:F=11N 根据牛顿第三定律得:小球对轨道的压力为11N 答:(1)小球水平抛出的初速度v是3 m/s; (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是1.2m; (3)小球刚滑上圆轨道时对轨道底端的压力是11N.
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考点分析:
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(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;
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(1)物块做平抛运动的初速度大小v
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
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(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s 时到达高度H=64m.求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大宽度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3
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(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,在不挂重物的情况下轻推滑块,如果得到△t1    △t2(选填“=”“<”“>”)就可以证明气垫导轨已经水平.
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是   
A.m1=5g  B.m2=15g C.m3=40g  D.m4=400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达为    (用△t1、△t2、D、x表示).
(4)如图2所示图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是   
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大. 查看答案
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(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为    N.
(2)下列不必要的实验要求是    .(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,下列解决办法不可行的是   
A.改变弹簧测力计B拉力的大小;
B.减小重物M的质量
C.将A更换成量程较小的弹簧测力计,
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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