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如图是翻滚过山车的模型,光滑的竖直圆轨道半径为R=2m,入口的平直轨道AC和出口...

如图是翻滚过山车的模型,光滑的竖直圆轨道半径为R=2m,入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的,质量m=2kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为=05.加速阶段AB的长度为=3m,小车从A点由静止开始受到水平拉力F=60N的作用,在B点撤去拉力,g取10m/s2,试问:

1要使小车恰好通过圆轨道的最高点,小车在C点的速度为多少?

2满足第1的条件下,小车沿着出口平轨道CD滑行多远的距离?

3要使小车不脱离轨道,平直轨道BC段的长度范围?

 

(1)10m/s (2)10m (3)或 【解析】 试题分析:(1)小车恰好通过圆轨道的最高点 由机械能守恒定律 解得 (2)根据动能定理: 解得 (3)根据动能定理: 得 得 BC满足或 考点:动能定理及牛顿第二定律的应用 【名师点睛】本题考查动能定理及向心力公式的应用,要注意明确临界值的分析,并能正确选择研究过程,明确动能定理的应用;解题时要正确理解“不脱离轨道”的含义是:能经过最高点,或者在过圆心的水平线的下边运动.  
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考点分析:
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如图所示,半径R=0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1 m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.8 m,质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1(不计空气阻力,取g=10 m/s2),求:

(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力;

(2)小滑块落地点距C点的距离。

 

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如图所示,光滑的平行导轨倾角为θ,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨中接入电流为I,将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放且向下运动, 求导体棒在释放瞬间的加速度的大小 。

 

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如图所示,带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:

(1)经过加速电场后的速度v0

(2)离开电容器电场时的偏转量y

 

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某实验小组用DIS来研究物体加速度与力的关系,实验装置如图甲所示.其中小车和位移传感器的总质量为M,所挂钩码总质量为m,轨道平面及小车和定滑轮之间的绳子均水平,不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力,重力加速度为g.用所挂钩码的重力mg作为绳子对小车的拉力F,小车加速度为a,通过实验得到的图线如图乙所示.

1)保持小车的总质量M不变,通过改变所挂钩码的质量m,多次重复测量来研究小车加速度aF的关系.这种研究方法叫       .(填下列选项前的字母)

A.微元法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.科学抽象法

 

2)若m不断增大,图乙中曲线部分不断延伸,那么加速度a趋向值为      

3)由图乙求出M=     kg;水平轨道对小车摩擦力f=      N

 

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用落体法验证机械能守恒定律中:

(1)从下列器材中选出实验所必须的,其编号为____________

A.打点计时器(包括纸带);   B.重锤;   C.天平;  D.毫米刻度尺;  E.秒表;  F.运动小车

(2)计算时对所选用的纸带要求是第1、2点间距离接近 _______ mm,且点迹清晰。

(3)如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的v2/2—h图线是过原点的斜直线,该线的斜率等于__________________

 

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