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如图所示,水平轨道上,轻弹簧左端固定,自然状态时右端位于P点.现用一质量m=0....

如图所示,水平轨道上,轻弹簧左端固定,自然状态时右端位于P点.现用一质量m=0.1kg的小物块(视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=18m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆轨道的切线进入竖直固定的圆轨道,最后滑上质量M=0.9kg的长木板(木板足够长,物块滑上去不会从木板上掉下来).已知PQ间的距离l=1m,竖直半圆轨道光滑且半径R=1m,物块与水平轨道间的动摩擦因数µ1=0.15,与木板间的动摩擦因数µ2=0.2,木板与水平地面间的动摩擦因数µ3=0.01,取g=10m/s2

(1)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动;

(2)求木板滑行的最大距离x.

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(1)物块能沿圆周轨道运动; (2)9.5m. 【解析】【解析】 (1)物块在PQ上运动的加速度 a1=﹣µ1g=﹣1.5m/s2 进入圆周轨道时的速度为v v2﹣v02=2a1l 得v2=v02+2a1l=321 m2/s2 设物块刚离开Q点时,圆轨道对物块的压力为FN, 根据牛顿定律,有FN+mg=m FN=m﹣mg=31.1N>0 故物块能沿圆周轨道运动 (2)物块滑上木板时的速度为v1根据机械能守恒有 mv2+mg•2R=mv12 得v1=19m/s 物块滑上木板时的加速度为a2根据牛顿第二定律有 a2=﹣µ2g=﹣2m/s2 木板的加速度位a3 µ2mg﹣µ3(m+M)g=Ma3 =m/s2 设物块滑上木板经过时间t二者共速, v1+a2t=a3t 得t=9s 这时木板的位移s1=a3t2=4.5m 它们的共同速度v2=a3t=1m/s 物块和木板一起减速的加速度a4=﹣µ3g=﹣0.1m/s2 它们减速运动的位移s2==5m x=s1+s2=9.5m 答:(1)物块能沿圆周轨道运动; (2)木板滑行的最大距离x为9.5m. 【点评】此题要求能熟练运用牛顿第二定律分析解决问题,同时要能熟练掌握匀变速运动的各种公式,此题对过程分析要求较高,属于中档题.  
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考点分析:
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如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?

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某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落.他打开降落伞后的速度图线如图a.降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图b.已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv (g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:

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(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?

(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?

(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?

 

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宇航员站在某一星球距离地面h高度处,以初速度v沿水平方向抛出一个小球,经过时间t后小球落到星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:

(1)该星球表面的重力加速度g的大小;

(2)小球落地时的速度大小;

(3)该星球的密度.

 

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如图甲的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器.其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.

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(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应该选择宽度比较      (选填“宽”或“窄”)的挡光板.

(2)如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点由静止释放.

①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=      mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为      m/s;

②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系      时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;

③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出      (选填“v2﹣m1”或“v2﹣m2”)图象;

④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点,如图丁所示(图中的m表示m1或m2),其可能的原因是     

 

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“验证力的平行四边形定则”实验中

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(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:

A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.

B.在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:钩码个数(或细线拉力)、      、细线的方向.

C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使橡皮筋与细线结点O的位置与步骤B中结点位置重合,记录     

(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中满分5 manfen5.com=    

 

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