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如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交执着处均平滑连接,其中轨道AB...

如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交执着处均平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,轨道AB为1/4圆弧,半径R=4.3m,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°.现让质量为m=1kg的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小滑块第一次到达圆弧上的B点时对轨道的压力的大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离.

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(1)小滑块从A到B的过程,由动能定理求得B点速度,再由牛顿第二定律求解. (2)小滑块从A到B到C的过程,由动能定理求得经过C点速度,再由运动学公式求解. (3)对小滑块运动全过程运用动能定理求解. 【解析】 (1)小滑块从A到B的过程,由动能定理得: mgR=-0 在B点由牛顿第二定律得F1-mg= 解得:F1=30N. (2)小滑块从A到B到C的过程,由动能定理得: mgR-μmgs= 解得vC=6m/s 小物块沿CD段上滑到最高点时间t1==1s 由对称性可知小物块第一次与第二次通过C点的时间间隔是t=2t1=2s. (3)对小滑块运动全过程运用动能定理,设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s′, mgR=μmgs′ s′=8.6m 小滑块最终停止的位置距B点的距离为2s-s′=1.4m 答:(1)小滑块第一次到达圆弧上的B点时对轨道的压力的大小是30N; (2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔是2s; (3)小滑块最终停止的位置距B点的距离是1.4m.
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考点分析:
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请完成以下小题.
(1)如图1所示,是某研究性学习小组做“探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放,小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
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①除了图1中的已给出的实验器材外,还需要的器材有   
②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是   
③在用图示装置做“探究动能定理”的实验时,下列对于实验步骤的描述中,正确的是   
A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
(2)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时纸带运动的瞬时速度如下表:
对应点BCDEF
速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301
①设电火花计时器打点的时间隔为T,则计算vF的公式为vF=    (用题中所给物理量符号表示)
②根据上表中的数据,以A点对应的时刻为计时的开始,即t=0.试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象,并利用该图象求物体的加速度a=    m/s2查看答案
如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,OM=ON,则( )
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A.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力先增大后减小
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的电场力先增大后减小
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A.1V
B.2V
C.3V
D.4V
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回顾奥运历史,每年比赛项目都会发生一些变化;在增加一些项目的同时,也有一些项目离我们而去.1896-1932年十届奥运会有一爬绳比赛项目,选手只准用手抓住固定在支架上的绳子向上攀爬,到达高台用时短者获胜.如图所示,某选手向上匀速攀爬到绳子顶端时,爬住绳子的手微松而加速滑下,下面对过程的分析正确的是( )
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A.上行时,人受到的重力和摩擦力平衡
B.上行时,人的机械能不变
C.下滑时,人受到重力大于摩擦力,加速度小于g
D.下滑时,重力热能的减小量大于动能的增加量,机械能的减少量等于克服摩擦力做的功
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据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200km,运用周期127分钟.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是( )
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B.月球对卫星的吸引力
C.卫星绕月球运行的速度
D.卫星绕月运行的加速度
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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