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为了测试“过山车”运行过程中的安全性能,生产厂家对空载时的过山车进行了以下试验:...

为了测试过山车运行过程中的安全性能,生产厂家对空载时的过山车进行了以下试验:让车在P35kW的恒定功率牵引下,从A点由静止开始沿水平轨道做加速直线运动,经20sO点时关闭发动机让其冲上半径R10m的圆形轨道,沿内侧滑行,通过最高点C时的速度恰好是车不脱离轨道的临界速度,最后在右侧的水平轨道滑行至B点停止,设车的总质量m2t,车在左右水平轨道上所受阻力均是车重的0.1倍,在圆形轨道上所受阻力不计,计算时过山车可看作质点,g10m/s2.在这次试车中

1)车在O点时对轨道压力多大?

2AO之间的距离s为多大?

 

(1)1.2×105N (2)100m 【解析】(1)设过山车在最高点C的速度vc 由 则有vc= 代入数据,解得:vc=10m/s 由O到C点机械能守恒,以O点为零势能,则有: mv02=mg•2R+mvc2 代入数据,解得:v0=10m/s 设在O点轨道对车支持力N,则有: 则N=mg+m 代入数据,解得:N=1.2×105N 根据牛顿第三定律,车对轨道压力为1.2×105N. (2)对A到O点过程中,运用动能定理,可得:Pt−kmgS1=mv02
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考点分析:
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如图,一质量为0.98kg的物块静止在水平地面上,一质量为0.02kg的子弹以水平速度500 m/s射入物块没有穿出),子弹与物块一起滑行10 m距离停下.求整个运动过程中,(g10 m/s2)

1)子弹与物块因摩擦损失的能量

2)木块与地面之间的动摩擦因素。

 

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在铅球比赛中,将铅球向斜上方推出.若铅球的质量为4kg,铅球推出时离地面的高度为15 m,推出时速度大小为10 m/s.不计空气阻力,以地面为参考平面,取g10 m/s2.求:

1)铅球推出时的动能和重力势能.

2)铅球落地时的速度大小

 

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如图,在验证碰撞中的动量守恒的实验中,让质量为m1的小球从斜槽轨道上某处自由滚下,与静止在轨道未端的质量为m2的小球发生对心碰撞,

1下列操作正确的是___________          

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.轨道末端必须水平

C.入射小球m1每次必须从同一高度由静止释放

D.实验中必须测量桌面离地面的高度

2)实验中,入射小球m115g,原来静止的被碰小球m210g,由实验测得它们在碰撞前后的xt图象如图所示,由图可 知,

入射小球碰撞前的m1v1___________kg•m/s 

入射小球碰撞后的___________kg•m/s 

被碰小球碰撞后的__________kg•m/s 

由此得出结论碰撞中____________的矢量和是守恒的量 

 

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1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件

B.将打点计时器接到电源的直流输出

C.用天平测出重锤的质量

D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带

E.测量纸带上某些点间的距离

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的步骤是___________,操作不当的步骤是___________

2)在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的周期为T,查得当地重力加速度为g,测出所用重物的质量为m,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点ABCD作为测量点,经测量知道ABCD各点到O点的距离分别为x1x2x3x4,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为___________,动能的增加量为___________。(要求写出表达式)

 

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如图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连。运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程,下列表述正确的是(        )

A. 经过B点时,运动员的速率最大

B. 经过C点时,运动员的速率最大

C. C点到D点,运动员的加速度减小

D. C点到D点,运动员处于超重状态

 

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