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2019年6月29日首个江南文化特色的无锡融创乐园隆重开园。其中有一座飞翼过山车...

2019629日首个江南文化特色的无锡融创乐园隆重开园。其中有一座飞翼过山车,它是目前世界最高(最高处60米)、速度最快(最高时速可达120公里)、轨道最复杂的过山车。过山车运行时可以底朝上在圆轨道上运行,游客不会掉下来.我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使质量为m的小球从弧形轨道上端滚下,小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动.如果已知圆轨道的半径为R,重力加速度为g,不考虑阻力.求:

1)若小球从高为hA处由静止释放,求小球到达圆轨道底端时对轨道的压力;

2)若要使小球运动过程中能通过圆弧最高点且不脱离轨道,试求小球由静止释放时的高度应满足的条件.

 

(1) ,方向竖直向下 (2) h ≥ 【解析】 (1)小球从高为h处由静止释放,到达最低点速度为v,此过程由动能定理: mgh =mv2 ① 小球到达圆轨道底端时轨道对小球的弹力为N,由牛顿第二定律: ② 联立①②式可解得 根据牛顿第三定律小球到达圆轨道底端时对轨道的压力为  方向竖直向下。 (2)小球在最高点不脱离轨道,由牛顿第二定律: ③ 小球从高h处到圆轨道最高点,由动能定理得: mg(h−2R)=  ④ 联立③④式可解得 h ≥  
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考点分析:
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学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h

1)该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为_____________mm

2)调节h的大小并记录对应的速度vA,数据如下表。

 

1

2

3

4

5

6

h/m

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

vA/m·s-1

1.23

1.73

2.12

2.46

2.74

3.00

vA-1/ s·m-1

0.81

0.58

0.47

0.41

0.36

0.33

vA2/m2·s-2

1.50

3.00

4.50

6.05

7.51

9.00

 

为了形象直观地反映vAh的关系,请选择适当的纵坐标并画出图象_______

 

3)当地重力加速度g10m/s2,不计一切摩擦。请根据能量守恒规律并结合你找出的函数关系式,写出此杆转动时动能的表达式Ek= _________(请用数字、质量m、速度vA表示)

4)为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施__________

 

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LED灯的核心部件是发光二极管.某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光二极管的正向伏安特性曲线,所用器材有:电压表(量程3V,内阻约3kΩ),电流表 (用多用电表的直流25mA挡替代,内阻约为5Ω),滑动变阻器(0-20Ω),电池组,电键和导线若干.他设计的电路如图(a)所示.回答下列问题:

 

1)根据图(a),在实物图(b)上完成连线________________

2)在电键S闭合前,将多用电表选择开关拔至直流25mA挡,调节变阻器的滑片至最________端(填);

3)某次测量中,多用电表示数如图(c),则通过二极管的电流为_______ mA

4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图(d)所示.由曲线可知,随着两端电压增加,二极管的正向电阻_________(填增大减小几乎不变);

5)若实验过程中发现,将变阻器滑片从一端移到另一端,二极管亮度几乎不变,电压表示数在2.7V-2.9V之间变化,试简要描述一种可能的电路故障:___________

 

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如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA1 kgmB2 kg的物块AB放在长木板上,AB与长木板间的动摩擦因数均为μ0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力FA,取重力加速度g10 m/s2.改变F的大小,B的加速度大小可能为

A.1 m/s2 B.2 m/s2

C.3 m/s2 D.4 m/s2

 

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一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动,其电势能随时间变化规律如图所示,则下列说法正确的是

A.该粒子在运动过程中速度一定不变

B.该粒子在运动过程中速率一定不变

C.t1t2两个时刻,粒子所处位置电势一定相同

D.t1t2两个时刻,粒子所处位置电场强度一定相同

 

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如图甲中的变压器为理想变压器,原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10:1,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电,电阻R1=R2=R3=20Ω和电容器C连接成如图所示甲的电路,其中电容器的击穿电压为8V,电压表V为理想交流电表,开关S处于断开状态,则

A.电压表V的读数约为7.07V

B.电阻R2上消耗的功率为2.5W

C.电流表A的读数为0.05A

D.若闭合开关S,电容器不会被击穿

 

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