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同学参照如图的过山车情景设计了如图模型:光滑弧形轨道的下端与半径为R的竖直光滑圆...

同学参照如图的过山车情景设计了如图模型:光滑弧形轨道的下端与半径为R的竖直光滑圆轨道相接,现使质量为m的滑块(可视为质点)从弧形轨道上端距地面高h=3R处由静止滑下,之后滑块沿圆轨道运动,再滑上与圆轨道圆滑连接的倾角θ=37°的足够长的粗糙斜面轨道。已知当地重力加速度为g,滑块与斜面轨道间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6cos37°=0.8.求:

1)滑块经过圆轨道最低点时轨道对其弹力大小;

2)滑块经过圆轨道最高点时轨道对其弹力大小;

3)滑块在斜面轨道上运动的路程。

 

(1)7mg(2)mg(3)7.5R 【解析】 (1)滑块从开始下滑至圆轨道最低点的过程,根据机械能守恒定律得 在圆轨道最低点,根据牛顿第二定律得 联立解得 (2)滑块从开始下滑至圆轨道最高点的过程,根据机械能守恒定律得 在圆轨道最高点,根据牛顿第二定律得 联立解得  (3)由于斜面轨道对滑块摩擦力 滑块所受重力沿斜面向下的分力 故滑块第一次滑到斜面最高点后还会沿斜面返回。 设滑块第一次沿斜面上升最大距离为L1,则 解得 设滑块第一次返回斜面底端时的动能为E,则: 故滑块不能到达圆弧左端与圆心等高处,以后将在圆轨道与斜面轨道之间来回运动,直至停在斜面轨道底端。 设滑块在斜面上运动的路程为s,则对滑块运动全程用动能定理: 解得  
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推啤酒杯是一种娱乐性很强的游戏,选手在距离桌子右侧x=3m处将杯子以一定速度滑出,杯子滑行过程中只受到摩擦力作用,杯子停下来的点离桌子右边沿越近,则得分越高。某人在A点以3m/s速度抛出杯子时,杯子恰好停在最右侧B点,求:

1)杯子与桌面间动摩擦因数;

2)某人不小心以5m/s初速度把杯子从A点抛出,则杯子到达B点时的速度;

3)桌面高度h=1.25m,第(2)问中杯子落地点离B点水平位移。

 

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如图所示,矩形线圈abcd置于匀强磁场中,线圈平面和磁场垂直,ab=cd=0.2mbc=ad=0.1m,线圈中的电流强度I=4.0A,方向如图,已知穿过线框的磁通0.016Wb。求:

1)匀强磁场的磁感应强度B

2)底边bc所受磁场力的大小和方向。

 

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在做练习使用多用电表的实验中。

1)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图甲所示,则应将图中的旋钮B转至_____(选填“×1K”或“×10”)挡。

2)若旋钮B已转至正确的位置,然后将两表笔短接时,再旋转旋钮____(选填“A”或“B”或“C”),使指针对准电阻的“0”刻度线。最后,再将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图乙所示,则该电阻阻值为____Ω

3)全部测量结束后,应把图甲中的旋钮B拨到“OFF”挡或者____(填字母)。

A.流电压500V

B.直流电流500mA

C.交流电压500V

 

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“探究功与速度变化的关系实验中。

1)如图甲所示,关于橡皮筋做功,下列说法正确的是:____

A.皮筋做的功可以直接测量

B.增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍的增加

C.皮筋在小车运动的全程中始终做功

D.橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍

2)实验中甲乙两位同学的实验操作均正确,甲同学根据实验数据作出了功与速度的关系图(图乙中的图1)线,即Wv图,并由此图线得出功与速度的平方一定成正比的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图(图2)线,即Wv2,并由此也得出了功与速度的平方一定成正比的结论。关于甲、乙两位同学的分析,你的评价____

A.甲的分析不正确,乙的分析正确

B.甲的分析正确,乙的分析不正确

C.甲和乙的分析都正确

D.甲和乙的分析都不正确

3)如图丙是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带,OABCDEF为选取的计数点,相邻的两个计数点间还有一个点没有画出,各计数点的距离分别为xoA1.87cmxAB2.92cmxBC4.10cmxCD8.02cmxDE8.92cmxEF8.92cm,若打点计时器的打点频率为50Hz,则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是____m/s(保留三位有效数字)。

 

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如图甲所示是一打桩机的简易模型.质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入2cm深度,且物体不再被弹起。若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点,物体上升过程中,机械能E与上身高度h的关系图像如图乙所示。撞击前不计所有摩擦,钉子质量忽略不计,则(  )

A.物体上升过程的加速度为12m/s2

B.物体上升过程的最大速度为2m/s

C.物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率为10W

D.钉子受到的平均阻力为600N

 

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