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如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点...

如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A.一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动,当运动到A点时撤去恒力F,小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点,最后又落在水平地面上的D点(图中未画出).已知A、C间的距离为L,重力加速度为g.

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(1)若轨道半径为R,求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN

(2)为使小球能运动到轨道最高点B,求轨道半径的最大值Rm

 

(1)若轨道半径为R,小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN是﹣5mg. (2)为使小球能运动到轨道最高点B,轨道半径的最大值Rm是. 【解析】【解析】 (1)设小球到达B点时速度为vB,根据动能定理有: FL﹣2mgR=mvB2﹣0 设B点时轨道对小球的压力为 F′N,对小球在B点时进行受力分析如图,则根据牛顿第二定律得: F′N+mg=m 解得:F′N=﹣5mg 根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力 FN=F′N=﹣5mg,方向竖直向上 (2)小球能够到达最高点的条件是 F′N≥0,即﹣5mg≥0, 得:R≤ 故轨道半径的最大值为:Rm= 答:(1)若轨道半径为R,小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN是﹣5mg. (2)为使小球能运动到轨道最高点B,轨道半径的最大值Rm是.   【点评】本题综合运用了动能定理、牛顿第二定律,综合性较强,关键理清过程,选择适当的定理或定律进行解题.  
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考点分析:
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实验桌上有下列实验仪器:

A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);

B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω;)

C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);

D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);

E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);

F.开关、导线若干;

请你解答下列问题:

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(1)利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是      (填代号).

(2)请将图甲中实物连接成实验电路图;

(3)某同学根据测得的数据,作出U﹣I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E=      V,内阻r=      Ω;

 

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如图1为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:

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A.用天平测出物块质量M=500g、重物质量m=200g;

B.调整长木板上的轻滑轮,使细线水平;

C.调整长木板倾斜程度,平衡摩擦力;

D.打开电源,让物块由静止释放,打点计时器在纸带上打出点迹;

E.多次重复步骤(D),选取点迹清晰的纸带,求出加速度a;

F.根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.

回到下列问题:

(1)以上实验步骤中,不需要的步骤是     

(2)某纸带如图2所示,各点间还有4个点未标出,则物块的加速度a=      m/s2(结果保留三位有效数字);

(3)根据实验原理,动摩擦因数μ=     (用M、m、a和重力加速度g表示).

 

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放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间图象分别如图所示,g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

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A.0~2s内物体位移大小为6m

B.0~2s内拉力恒为5N

C.合力在0~6s内做的功与0~2s内做的功不同

D.动摩擦因素为μ=0.30

 

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如图,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一档板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A、B、C的质量均为m.给小球一水平向右的瞬时速度V,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,(不计小球与环的摩擦阻力),最低点瞬时速度必须满足(  )

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A.最小值满分5 manfen5.com    B.最大值满分5 manfen5.com    C.最小值满分5 manfen5.com    D.最大值满分5 manfen5.com

 

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极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后,由于地磁场的作用而产生的.如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减小.此运动形成的原因是(  )

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A.可能是洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小

B.可能是介质阻力对粒子做负功,使其动能减小

C.可能是粒子的带电量减小

D.南北两极的磁感应强度较强

 

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