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有一辆质量为1.2 t的小汽车驶上半径为50 m的圆弧形拱桥。问: (1)汽车到...

有一辆质量为1.2 t的小汽车驶上半径为50 m的圆弧形拱桥。问:

(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大?

(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空?

(3)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么汽车要在这样的桥面上腾空,速度要多大?(重力加速度10 m/s2,地球半径Rkm)

 

(1) (2) (m/s) (3) (m/s) 【解析】【解析】 (1)在最高点,由牛顿第二定律得: mg-FN= (N) (2)经过桥顶时恰好对桥没有压力作用,重力提供向心力, 则 解得: (m/s) (3)拱桥的半径增大到与地球半径一样,汽车要在这样的桥面上腾空,对地面无压力,重力提供向心力,即: (m/s)  
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考点分析:
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图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施,它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子的下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点,则可简化为如图乙所示的物理模型,其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO'转动,设绳长l10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m,转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=37º(不计空气阻力及绳重,且绳不可伸长,sin37º=0.6cos37º=0.8)求质点与转盘一起做匀速圆周运动时,

(1)绳子拉力的大小;

(2)转盘角速度的大小。

 

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如图所示,在倾角为45的斜面底端正上方高处,将一小球以不同初速度水平抛出,若小球到达斜面时位移最小,重力加速度,求:

(1)小球平抛的初速度;

(2)小球落到斜面时的速度。

 

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在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=l0.00cm,A、B间的距离y1=5.02cm,B、C间的距离y2=14.82cm.请回答以下问题(g=9.80m/s2):

(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?___________________________.

(2)根据直接测量的物理量来求得小球平抛初速度的公式为v0=______.(用题中所给字母表示).

(3)小球平抛初速度的值为v0=________m/s.

 

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图是一位同学在实验室中拍摄的小球作平抛运动的频闪照片的一部分,由于照相时的疏忽,没有摆上背景方格板,图中方格是后来用尺子在相片上画的(图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向),每小格的边长均为5cm.(取重力加速度g取10 m/s2)。则:

 

(1)闪光时间间隔△t=______________

(2)平抛初速度v0=________________

(3)B点速度大小vB=_______________

 

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研究平抛物体运动的实验中,可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度,实验简要步骤如下:

A.让小球多次从同一位置滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置.

B.安装好器材,注意让斜槽末端切线水平,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.

C.测出曲线上某点的坐标xy,用v=___________算出该点的瞬时速度.

D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.

上述实验步骤的合理顺序是__________

 

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