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如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之...

如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零,试求CD段的长度.

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【解析】 试题分析:小球在两圆轨道的最高点机械能的差即为通过CD段时损失的机械能,设小球质量为m在甲乙轨道的最高点速度分别为v1、v2,CD段长度为l,则有,整理可得CD段长度为①,小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零说明此时小球的重力等于向心力,故有②,③,联立①②③可得。 考点:本题考查了机械能、动能定理、向心力等概念  
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考点分析:
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2011年8月10日,改装后的瓦良格号航空母舰进行出海航行试验,中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300 m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5 m/s2,飞机速度要达到v=60 m/s才能安全起飞。

1)如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后开始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?

2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少是多大?

 

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现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。

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填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):

让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。

用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=            

用米尺测量A1相对于A2的高度h,设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=            

改变              ,重复上述测量。

以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:

调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0

进行中的各项测量。

计算与作图时用(h-h0)代替h

对此方案有以下几种评论意见:

A.方案正确可行。

B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。

其中合理的意见是              

 

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为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时

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(1)需要测定的物理量是____________________________________;

(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是满分5 manfen5.com=_______.

 

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如图所示,螺旋形光滑轨道竖直放置,PQ为对应的轨道最高点,一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,且能过轨道最高点P,则下列说法中不正确的是  (  )

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A.轨道对小球做正功,小球的线速度vP>vQ

B.轨道对小球不做功,小球的角速度ωPQ

C.小球的向心加速度aP>aQ

D.轨道对小球的压力FP>FQ

 

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发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,其中说法正确的是(   

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A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2 上经过 Q点时的加速度

B.卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能

C.卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能

D.卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能

 

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试题属性

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