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如图所示,质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面...

如图所示,质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20 m.如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N,则:

(1)汽车允许的最大速度是多少?

(2)若以所求速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?(g取10 m/s2)

 

(1)10 m/s (2)1×105N 【解析】(1)汽车在凹形桥最低点时存在最大允许速度,由牛顿第二定律得:FN-mg=m 代入数据解得v=10 m/s (2)汽车在凸形桥最高点时对桥面有最小压力,由牛顿第二定律得:mg-FN1=, 代入数据解得FN1=1×105N. 由牛顿第三定律知汽车对桥面的最小压力等于1×105N.  
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考点分析:
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宇宙中相距较近、仅在彼此的万有引力作用下运行的两颗行星称为双星.已知某双星系统中两颗星的总质量为m的恒星围绕他们连线上某一固定点分别作匀速圆周运动,周期为T,万有引力常量为G.求这两颗恒星之间的距离.

 

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在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00 kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点,在纸带上选取五个连续的点ABCDE,如图所示.其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4 mm、49.0 mm、70.5 mm、95.9 mm、124.8 mm.当地重力加速度g=9.8 m/s2.本实验所用电源的频率f=50 Hz.(结果保留三位有效数字)

(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB__________________m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD________ m/s.

(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp________ J,重锤动能增加量为ΔEk________________________  J.

 

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(多选)质量为m1m2的两物体,静止在光滑的水平面上,质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子,经过一段时间后,两物体的速度大小分别为v1v2,位移分别为s1s2,如图所示.则这段时间内此人所做的功的大小等于(  )

A. Fs2    B. F(s1s2)    C. m2v(mm1)v    D. m2v

 

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(多选)如图所示,MNP为竖直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于NP端固定一竖直挡板,NP长度为2 m,圆弧半径为1 m.一个可视为质点的物块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生碰撞(机械能不损失)后,最终停止在水平轨道上某处.已知物块在MN段的摩擦可忽略不计,与NP段轨道间的动摩擦因数为0.2.则物块(  )

A. 运动过程中与挡板发生1次碰撞

B. 返回圆弧轨道的最大高度为0.6 m

C. NP间往返一次克服摩擦力做功8 J

D. 第一次与第二次经过圆弧轨道上N点时对轨道的压力之比为15∶7

 

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质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子所受拉力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为(  )

A.     B.     C.     D. mgR

 

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