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某同学设计了如图所示的实验装置,在小车上表面距车板左端d=1.2m处固定装上一个...

某同学设计了如图所示的实验装置,在小车上表面距车板左端d=12m处固定装上一个半径R=04m的光滑半圆弧轨道,轨道下端与小车的上表面水平相切,小车连同轨道的总质量M=2kg在小车左端点放置一个质量m=04kg的物块可视为质点,物块与车板间的动摩擦因数μ=05开始时物块随小车一起沿光滑水平面以某一速度向右沿直线运动,某时刻小车碰到障碍物而立刻停下并且不再运动,物块则沿车板滑行后进入半圆弧轨道,运动至轨道最高点离开后恰好落在小车车板的左端点,g取10 m/s2求:

1物块到达半圆弧轨道最高点的速度大小;

2物块刚进入半圆弧轨道时对轨道的压力大小;

3从一开始到物块运动至轨道最高点离开时,小车与物块组成的系统损失的机械能

 

(1)3m/s (2)29N(3)39.4J 【解析】 试题分析:(1)设物块到达最高点速度为v1,平抛落到小车左端点,有① d=v1t ② 代入数据解得物块到达半圆弧轨道最高点的速度v1=3m/s ③ (2)设物块在最低点处速度为v2,从轨道最低点到最高点,根据机械能守恒定律得 ④ 物块刚进入半圆弧轨道时,根据牛顿运动定律得 ⑤ 代入数据解得支持力FN=29N ⑥ 根据牛顿第三定律可知,小球在轨道最低点对轨道的压力 F/N=FN=29N ⑦ (3)小车停下后,物块沿车板滑行过程,根据动能定理得 ⑧ 小车与物块组成的系统损失的机械能⑨ 代入数据解得△E=39.4J ⑩ 考点:动能定理及牛顿第二定律的应用 【名师点睛】本题是一道力学综合题,是多研究对象多过程问题,物体运动过程复杂,分析清楚运动过程是正确解题的前提与关键,分析清楚运动过程后,应用相关规律即可正确解题.  
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考点分析:
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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象如图所示已知人和降落伞的总质量m= 80kg,g取10 m/s2

1不计人所受的阻力,求打开降落伞前运动员下落的高度?

2打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比,即Ff=kv,求打开伞瞬间运动员的加速度a的大小和方向?

 

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一辆轿车原来以速度v0=16m/s匀速行驶,在距离路口停车线L=64m处超越一辆以速度v=5m/s保持匀速运动的自行车,此时路口的交通信号灯即将转为红灯,司机立刻开始刹车使轿车做匀减速直线运动,到达路口停车线处恰好停下.求:

1)轿车做匀减速过程加速度的大小;

2)轿车停下时,自行车与路口停车线的距离.

 

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利用如图装置可验证机械能守恒定律.光滑弧形轨道竖直置于高度为H的桌面,轨道末端切线保持水平。

1)将钢球从轨道上距桌面高度为h处由静止释放,钢球离开轨道后做平抛运动落至地面,测出落点与轨道末端的水平距离x.若钢球质量为m,重力加速度为,则钢球从释放到经过轨道末端,增加的动能ΔEk=     

2)若钢球从释放到轨道末端过程机械能守恒,则xh理论上应满足的关系是        

3)为了验证钢球从释放到轨道末端过程机械能守恒,需要用到的测量工具有        

A.天平       B.弹簧测力计       C.刻度尺      D.秒表

4)改变钢球在轨道上的释放高度,记录释放点距桌面高度h和钢球落点距轨道末端的水平

距离x,重复实验获得多组数据,在坐标纸上描点连线,若得到图象如右图,也可验证机械能守恒定律,则应做出的实验图象是       (填选项前的符号).

Ax–h图象 Bx2–h图象

Cx–H 图象 Dx2–H 图象

 

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小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中得到一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,则

1C点相对应刻度尺的读数为           cm

2)打E点时小车运动的速度vE=         m/s(保留2位有效数字);

3)小车运动的加速度a=          m/s2(保留2位有效数字).

 

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一宇宙飞船原来在地球上空某一圆周轨道上绕地球运动若飞船点火向后喷出高速气体,飞船速度变大,过一段时间后飞船进入另一个轨道绕地球做匀速圆周运动在新轨道上

A飞船离地的高度比原来的高    

B飞船运动的速度比原来的大

C飞船运动的周期比原来的长    

D飞船运动的加速度比原来的大

 

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