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(18分) 如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37o,CD、EF轨道水平,AB与CD...

(18分)

如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37o,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,sin37o=0.6,cos37o=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。求:

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(1小球滑到斜面底端C时速度的大小。

2小球对刚到C时对轨道的作用力。

3要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R’应该满足什么条件?若R’=2.5R,小球最后所停位置距D(或E)多远?

注:在运算中,根号中的数值无需算出。

 

(1) (2)6.6mg ,方向竖直向下 (3) 0.6R 【解析】 试题分析: (1)设小球到达C点时速度为v,a球从A运动至C过程,由动能定理有 (2分) 可得 (1分) (2)小球沿BC轨道做圆周运动,设在C点时轨道对球的作用力为N,由牛顿第二定律 , (2分) 其中r满足 r+r·sin530=1.8R (1分) 联立上式可得:N=6.6mg (1分) 由牛顿第三定律可得,球对轨道的作用力为6.6mg ,方向竖直向下。 (1分) (3)要使小球不脱离轨道,有两种情况: 情况一:小球能滑过圆周轨道最高点,进入EF轨道。则小球b在最高点P应满足 (1分) 小球从C直到P点过程,由动能定理,有 (1分) 可得 (1分) 情况二:小球上滑至四分之一圆轨道的Q点时,速度减为零,然后滑回D。则由动能定理有 (1分) 若,由上面分析可知,小球必定滑回D,设其能向左滑过DC轨道,并沿CB运动到达B点,在B点的速度为vB,,则由能量守恒定律有 (1分) 由⑤⑨式,可得 (1分) 故知,小球不能滑回倾斜轨道AB,小球将在两圆轨道之间做往返运动,小球将停在CD轨道上的某处。设小球在CD轨道上运动的总路程为S,则由能量守恒定律,有 (1分) 由⑤⑩两式,可得 S=5.6R (1分) 所以知,b球将停在D点左侧,距D点0.6R处。 (1分) 考点:本题考查动能定理、圆周运动。  
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考点分析:
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(18分)要打战必打胜战,我人民海军为此进行登陆演练,假设一艘战舰因吨位大吃水太深,只能停锚在离海岸登陆点x=1 km处.登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=37°,为保证行动最快,队员甲先匀加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度满分5 manfen5.com平抛救生圈,第一个刚落到快艇,接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇(快艇可视为质点),若人的质量m,重力加速度g=10 m/s2,问:

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1军舰甲板到快艇的竖直高度H为多少?

队员甲在绳索上运动的时间t0为多少?

2若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲在何处速度最大?最大速度多大?

3若登陆艇额定功率5 kW,载人后连同装备总质量为103 kg,从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度10 m/s,若登陆舰前进时阻力恒定,则登陆艇运动的时间t′为多少?

 

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10分某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验.如图乙是该实验得到的一条点迹清晰

请回答下列问题:

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电磁打点计时器应接___________ 直流交流”)

________V的电源;

可以判断,连接重物的夹子应夹在纸带的     

”)

若x2=4.80cm,则在纸带上打下记数点B时的速度

vB =        m/s  计算结果保留三位有效数字.

   若x1数据也已测出,则实验还需测出物理量为            .

   若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能,则可能的原因是:                              

 

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(8分)图甲是验证力的平行四边形定则的实验装置.请完成实验操作与记录:

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将弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线ac挂一重物G,如图虚线所示,记录:

测力计A 的读数F0

用弹簧测力计B的挂钩拉另一细线的b端,该细线的另一端系在细线ac上的O点处,手持测力计B保持水平方向缓慢向左拉,到达如图所示位置,记录:O点的位置、                                                和细线Oc的方向.

某同学已作出FAFBFAFB的实际合力F′的图示,请在图乙中作出FAFB的理论合力F的图示,比较F′和F的大小和方向,可以得出结论:__________________________________.

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如图所示,水平传送带长为s,以速度v始终保持匀速运动,质量为m的货物无初速放到A点,货物运动到B点时恰达到速度v,货物与皮带间的动摩擦因数为μ,当货物从A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是

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A.摩擦力对物体做功为mv2      B.摩擦力对物体做功为μmgs

C.传送带克服摩擦力做功为μmgs  D.因摩擦而生的热能为2μmgs

 

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如图A为静止于地球赤道上的物体、B为近地卫星、C为地球同步卫星,地球表面的重力加速度为满分5 manfen5.com,关于它们运行线速度满分5 manfen5.com、角速度满分5 manfen5.com、周期满分5 manfen5.com和加速度满分5 manfen5.com的比较正确的是

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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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