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如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧AB...

如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m , θ=60 0,小球到达A点时的速度 v=4 m/s 。(取g =10 m/s2)求:

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(1)小球做平抛运动的初速度v0

(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;

(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

 

 (1)2m/s;(2)x=0.69m,h=0.6m;(3)8N 【解析】 试题分析: (1)小球到A点的速度如图所示,由图可知 (2) 由平抛运动规律得:                                 (3)取A点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得: -    代入数据得: 由圆周运动向心力公式得:    代入数据得: 由牛顿第三定律得:小球对轨道的压力大小,方向竖直向上 考点:机械能守恒定律;牛顿第二定律;平抛运动;向心力
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考点分析:
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某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。

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甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。

(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是(      )(多选)

(A)轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力

(B)轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力

(C)实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据

(D)实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据

(2)四个实验小组选用的小车乙(含力传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,其中有三个小组已经完成了a-F图像,如图(b)所示。最后一个小组的实验数据如下表所示,请在图(b)中完成该组的a-F图线;

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实验次数

1

2

3

4

5

6

拉力F(N)

24.5

20.0

17.5

12.0

8.1

4.8

加速度a(m/s2

16.3

13.3

11.7

8.0

5.4

3.2

(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图。请写出具体的做法:

①如何收集数据?______________________________________________________________;

②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以___________为纵轴:以___________为横轴。

 

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某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动,计时器每隔T=0.02s打出一点,从纸带上已测得连续8个时间间隔T 内的位移,如图所示

AB=5.62cm    BC=5.23cm    CD=4.85cm    DE=4.47cm 

EF=4.08cm    FG=3.70cm    GH=3.31cm    HI=2.92cm

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(1)打点计时器在打B点时的速度为        ,打H点时的速度为___________。

(2)若是匀变速直线运动,则物体的加速度a=_________m/s2(保留三位有效数字)。

 

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如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R, AB为圆水平直径的两个端点,AC为1/4圆弧。一个质量为m电荷量为 -q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电粒子的运动情况,下列说法正确的是

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A.小球一定能从B点离开轨道

B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H

D.小球到达C点的速度可能为零

 

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如图所示,实线表示某电场的电场线,过O点的虚线MN与电场线垂直,两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动,速度方向垂直于MN,且都能从MN左侧经过O点。设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2,电势能分别为Ep1和Ep2,以过O点时的速度大小分别为v1和v2,到达O点经过的时间分别为t1和t2。粒子的重力不计,则()

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如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球(半径比r小很多),现给小球以水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动,v0应当满足(g=10m/s满分5 manfen5.com)()

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A.满分5 manfen5.com      B.满分5 manfen5.com  C.满分5 manfen5.com   D.满分5 manfen5.com

 

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