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某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬...

某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.

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(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?

(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2 m/s2,g=10 m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?

(3)若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?

 

(1)ω≤ (2)2 s (3)2m 【解析】 试题分析:(1)设选手落在转盘边缘也不会被甩下,最大静摩擦力提供向心力,则有μmg≥mω2R, 故转盘转动的角速度应满足ω≤. (2)设选手水平加速阶段的位移为x1,时间为t1;选手平抛时的水平位移为x2,时间为t2.则水平加速时有 x1=. v=at1,平抛运动阶段有x2=vt2,H=, 全程水平方向x1+x2=L, 联立以上各式代入数据解得t1=2 s. (3)由(2)知x1=4 m,v=4 m/s,且F=0.6mg.设阻力为f,选手继续向右滑动的距离为x3,由动能定理得,加速阶段Fx-fx=mv2 减速阶段-fx3=0-mv2 联立以上两式解得x3=2 m. 考点:向心力、平抛运动、动能定理  
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考点分析:
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宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道运行.设每个星体的质量均为m,引力常量为G.

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(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?

 

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(2)当v2满分5 manfen5.com时,绳对小球的拉力多大?

 

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(1)旅客从静止开始由滑梯顶端滑到底端逃生,需要多长时间?

(2)一旅客若以V0=4.0m/s的初速度抱头从舱门处水平逃生,当他落到充气滑梯上后没有反弹,由于有能量损失,结果他以v=4.0m/s的速度开始沿着滑梯加速下滑。该旅客以这种方式逃生与(1)问中逃生方式相比,节约了多长时间?

 

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某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6 mm  xB=126.5 mm  xD=624.5 mm若无法再做实验,可由以上信息推知,物体的加速度大小为______.

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“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图(a)所示,实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F。通过增加钩码的数量,多次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。

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(1)图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;(选填“”或“”)

(2)在轨道水平时,小车运动的阻力Ff =__________N;

(3)(单选)图(b)中,拉力F较大时,a-F图线明显弯曲,产生误差。为避免此误差可采取的措施是_________。

A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。

B.在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。

C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力。

D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验。

 

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