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如图所示摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以4m/s水...

如图所示摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以4m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.AB为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m,人和车的总质量为200kg,特技表演的全过程中,空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.:

(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s.

(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.

(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.

 

(1)1.6m (2)m/s,90° (3)5600N 【解析】 (1)车做的是平抛运动,很据平抛运动的规律可得: 竖直方向上: 水平方向上: 可得: . (2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度: 到达A点时速度: 设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为,则: 即,所以: (3)对摩托车受力分析可以知道,摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力,所以有:    当时,计算得出. 由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N. 答:(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离. (2)从平台飞出到达A点时速度,圆弧对应圆心角. (3)当最低点O速度为6m/s,人和车对轨道的压力5600 N.  
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如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱.已知月球表面的重力加速度为g,月球的半径为R,轨道舱到月球中心的距离为r,引力常量为G,不考虑月球的自转.求:

(1)月球的质量M

(2)轨道舱绕月飞行的周期T

 

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一质量的滑块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程速度随时间变化的图像.已知.求:

1)滑块与斜面间的动摩擦因数;

2)滑块重新回到斜面底端的动能.

 

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如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=100m,子弹射出的水平速度v=200m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g10 m/s2,求:

1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?

2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?

 

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某实验小组利用图甲装置进行相关的力学实验。

(1)将一条纸带穿过打点计时器,该小组同学发现纸带有图乙两种穿法,你认为_______(选填)边的穿法正确。

(2)利用该装置进行探究小车速度随时间变化的规律实验,得到如图丙所示的纸带,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,每两个计数点之间还有四个计时点未画,SAB=4.22cmSBC=4.65cmSCD=5.08cmSDE=5.49cmSEF=5.91cmSFG=6.34cm,则小车的加速度为_______m/s2(结果保留三位有效数字)。

(3)用该装置进行探究功与速度变化的关系实验时,为了减小实验误差,在小车与重物之间的A处接入力学传感器,通过改变重物的质量来改变牵引力做功,则该小组同学实验前_______(填需要不需要)垫高轨道以平衡小车的摩擦力;重物质量m和小车质量M之间必须满足m远小于M吗?________(填)。

 

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某同学做验证向心力与线速度关系的实验.装置如图所示,一轻质细线上端固定在拉力传 感器上,下端悬挂一小钢球.钢球静止时刚好位于光电门中央.主要实验步骤如下:

①用游标卡尺测出钢球直径d

②将钢球悬挂静止不动,此时力传感器示数为F1,用米尺量出线长L

③将钢球拉到适当的高度处释放,光电门计时器测出钢球的遮光时间为t,力传感器示数的最大值为F2

已知当地的重力加速度大小为g,请用上述测得的物理量表示:

1)钢球经过光电门时的线速度表达式v____,向心力表达式 ____

2)钢球经过光电门时的所受合力的表达式F ___

3)若在实验误差允许的范围内FF,则验证了向心力与线速度的关系.该实验可能的误差有:____.(写出一条即可)

 

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