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(12分) 滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,滑板运动员可在不同的滑坡上滑行,...

(12分) 滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,滑板运动员可在不同的滑坡上滑行,做出各种动作给人以美的享受。如图甲所示,abcdef为同一竖直平面上依次平滑连接的滑行轨道,其中ab段水平,H=3m,bc段和cd段均为斜直轨道,倾角θ=37º,de段是一半径R=2.5m的四分之一圆弧轨道,O点为圆心,其正上方的d点为圆弧的最高点,滑板及运动员总质量m=60kg,运动员滑经d点时轨道对滑板支持力用Nd表示,忽略摩擦阻力和空气阻力,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8。除下述问(2)中运动员做缓冲动作以外,均可把滑板及运动员视为质点。

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(1)运动员从bc段紧靠b处无初速滑下,求Nd的大小;

(2)运动员改为从b点以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上时通过短暂的缓冲动作使他只保留沿斜面方向的速度继续滑行,则他是否会从d点滑离轨道?请通过计算得出结论。

 

(1) 360N   (2) 不会 【解析】 试题分析: (1)从开始滑下至d点,有机械能守恒定律得 Mg(H-R)=mv2/2 Mg-Nd=mv2/R 解得Nd=mg(3-2H/R)=360N (2)当以从b点水平滑出时,运动员做平抛运动落在Q点,如图所示。设bQ=s1,则 ④ ⑤ 由④⑤得⑥  ⑦ 在Q点缓冲后 ⑧ 从   ⑨ 运动员恰好从d点滑离轨道应满足:    ⑩ 由⑨⑩代入数据解得:   即 可见滑板运动员不会从圆弧最高点d滑离轨道。 考点:本题考查机械能守恒定律、牛顿第二定律、平抛运动规律、动能定理的应用。
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(10分)如图所示,物体A经一轻质弹簧与下方地面上的物体B相连,物体A、B的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩,开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一物体C并从静止状态开始释放,已知物体B刚离开地面时,物体A恰好获得最大速度,重力加速度为g,求:

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(1)物体B刚离开地面时,物体C下落的高度h;

(2)物体C的质量M;

(3)物体A获得的最大速度满分5 manfen5.com

 

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(12分)如图所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑曲面,水平段BC使用水平传送带装置传送工件,工件经C点抛出后落在固定车厢中。已知BC长L=3m,工件可视为质点,传送带与工件间的动摩擦因数为μ=0.4。设质量m=lkg的工件由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失,取g= l0m/s2。求:

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(1)当传送带静止时,工件运动到C点时的速度是多大?

(2)当传送带以v=8m/s顺时针方向匀速转动时,在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能是多少?

 

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(12分)航天宇航员在月球表面完成了如下实验:如图所示,在月球表面固定一竖直光滑圆形轨道,在轨道内的最低点,放一可视为质点的小球,当给小球水平初速度v0时,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆形轨道半径为r,月球的半径为R。求:

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(1)月球表面的重力加速度g;

(2)轨道半径为2R的环月卫星周期T。

 

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(10分)汽车正以满分5 manfen5.com的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方有一辆自行车以满分5 manfen5.com的速度作同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门作加速度大小为满分5 manfen5.com的匀减速运动,汽车恰好没有碰上自行车,求关闭油门时汽车与自行车的距离。

某同学是这样解的:

汽车关闭油门后的滑行时间和滑行距离分别为:满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

在相同时间内,自行车的前进的距离为: 满分5 manfen5.com

关闭油门时汽车与自行车的距离为:满分5 manfen5.com

你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请用你自己的方法算出正确结果.

 

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(4分)“验证牛顿运动定律”实验装置如图甲所示。

(1)用砝码盘和砝码所受的总重力作为小车所受的合外力,在保持小车总质量不变的情况下,改变所放砝码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线如图乙所示。此图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ________。(填选项前的字母)

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

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(2)如图丙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出,计时器打点的时间间隔为0.02s。由此可求得小车的加速度a=__________m/s2。(结果保留二位有效数字)

 

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