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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧...

如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CDEF轨道水平,ABCD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5RCD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CDEF的动摩擦因数均为0.5sin37°=0.6cos37°=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R。求: (在运算中,根号中的数值无需算出)

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(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小。

(2)小球刚到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满分5 manfen5.com应该满足什么条件?

 

(1) (2) (3) 【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: 可得:。 (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,有:,其中r满足:,联立上式可得:由牛顿第三定律可得,球对轨道的作用力为,方向竖直向下。 (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.则小球在最高点P应满足:,小球从C直到P点过程,由动能定理,有: ,可得:。 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: ,解得:。 考点:本题考查动能定理、圆周运动的相关知识。  
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考点分析:
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某星球半径为R = 106 m,假设该星球表面上有一倾角为θ = 30°的固定斜面,一质量为m = 1 kg的小物块在力,作用下从静止开始沿斜面向上运动,力F始终与斜面平行,如图甲所示。已知小物块和斜面间的动摩擦因数满分5 manfen5.com,力F随位移x变化的规律如图乙所示(取沿斜面向上的方向为正向),如果小物块运动12 m时速度恰好为零,已知万有引力常量G = 6.67 × 10-11 N·m2/kg2。试求:(计算结果保留一位有效数字)

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(1)该星球表面上的重力加速度g的大小;

(2)该星球的平均密度。

 

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如图所示质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动经距离l后以速度υ飞离桌面最终落在水平地面上.已知l=1.4m,υ=3.0 m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2

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求:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;

(2)小物块落地时的动能Ek

(3)小物块的初速度大小υ0

 

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某同学把带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、质量为满分5 manfen5.com的重物甲和质量为满分5 manfen5.com的重物乙(满分5 manfen5.com)等器材组装成如图所示的实验装置,以此研究系统机械能守恒定律。此外还准备了天平(砝码)、毫米刻度尺、导线等。

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(1)实验中得到一条比较理想的纸带,先记下第一个点满分5 manfen5.com的位置。然后选取满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com四个相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。分别测量出满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com点的距离分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com。已知打点计时器使用交流电的频率为满分5 manfen5.com。重物甲下落的加速度满分5 manfen5.com            满分5 manfen5.com(计算结果保留2位有效数字)

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(2)若当地的重力加速度为满分5 manfen5.com,系统从满分5 manfen5.com运动到满分5 manfen5.com的过程中,只要满足关系式         ,则表明系统机械能守恒。(用给出物理量的符号表示)

 

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某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图。在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:

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A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出满分5 manfen5.com三点,且满分5 manfen5.com,如图。量出满分5 manfen5.com长度满分5 manfen5.com

B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中满分5 manfen5.com点,记下此时木板离地面的高度满分5 manfen5.com

C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中满分5 manfen5.com点,记下此时木板离地面的高度满分5 manfen5.com

D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中满分5 manfen5.com点,记下此时木板离地面的高度满分5 manfen5.com

则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小满分5 manfen5.com      满分5 manfen5.com,钢球击中满分5 manfen5.com点时其竖直分速度大小为满分5 manfen5.com       满分5 manfen5.com。已知钢球的重力加速度为满分5 manfen5.com,空气阻力不计。

 

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同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球满分5 manfen5.comA满分5 manfen5.comB,两球相遇于空中的P点,它们的运动轨迹如右图所示。不计空气阻力,下列说法中正确的

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A.在P点抛出时,A球的速度大小小于B球的速度大小

B.在P点抛出时,A球的速度大小于B球的速度大小

C.抛出时,先抛出A球后抛出B球

满分5 manfen5.comD.抛出时,两球同时抛出

 

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