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如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD...

如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),已知满分5 manfen5.com。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取满分5 manfen5.com。求:

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(1)滑块的质量和圆轨道的半径;

(2)是否存在某个H值,使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由。

 

(1),   (2) 【解析】 试题分析:(1)小滑块从A到D的过程,由动能定理得: 在D点由牛顿第二定律有: 解得: 取点(0.50m,0)和(1.00m,5.0N)代入上式得:,。 (2)假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点(如下图所示) 设在D点速度为,有:, ,得到:。 当滑块在D点时,轨道对其压力为0有最小速度,有:,得: 由于,所以H存在,从A到D的过程,由动能定理得: 解得: 考点:本题考查了动能定理、圆周运动、平抛运动。
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考点分析:
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如图所示,满分5 manfen5.com是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴满分5 manfen5.com匀速转动,规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向.在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器,从t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为满分5 manfen5.com.已知容器在t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水.求:

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(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?

(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘转动的角速度ω应为多大?

(3)第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x.

 

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实验题(18分,每空2分)

(1)(8分)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

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①平衡小车所受的阻力的操作:取下        ,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应     (填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹间隔相等为止.

②图(c)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标满分5 manfen5.com为小车上砝码的质量.

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设图中直线的斜率为满分5 manfen5.com,在纵轴上的截距为满分5 manfen5.com,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________.

(2)(10分)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.

①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误:a                  ;b                      

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②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com.若打点的周期为T,则打E点时速度为满分5 manfen5.com=          ;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出满分5 manfen5.com与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度 满分5 manfen5.com=        满分5 manfen5.com

③若当地的重力加速度值为满分5 manfen5.com,请写出误差的主要原因                           

 

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如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B位置),对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是(    )

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A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零

B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小

C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加

D.在这个过程中,运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功

 

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如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,满分5 manfen5.com角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中,下列说法正确的是(    )

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A.货物受到的摩擦力增大

B.货物受到的支持力不变

C.货物受到的支持力对货物做正功

D.货物受到的摩擦力对货物做负功

 

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如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是(    )

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A.小球通过最高点时的最小速度满分5 manfen5.com

B.小球通过最高点时的最小速度满分5 manfen5.com 

C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力

D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力

 

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