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随着我国综合国力的提高,近年我国的高速公路网发展迅猛.在高速公路转弯处,采用外高...

随着我国综合国力的提高,近年我国的高速公路网发展迅猛.在高速公路转弯处,采用外高内低的斜坡式弯道,可使车辆通过弯道时不必大幅减速,从而提高通过能力且节约燃料.若某处这样的弯道为半径r=100m的水平圆弧,其横截面如图所示.tanθ=0.4,取g=10m/s2满分5 manfen5.com=3.36.

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(1)求最佳通过速度,即不出现侧向摩擦力的速度

(2)若侧向动摩擦因数μ=0.5,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求最大通过速度.

 

(1)20m/s. (2)121 km/h 【解析】 试题分析:(1)车辆以最佳速度通过弯道时,由重力和路面的支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: mgtanθ=m, 得:v==m/s=20m/s=72km/h. (2)当以最大速度转弯时,最大静摩擦力沿斜面向下,此时根据牛顿第二定律,车在竖直方向平衡,有:Ncosθ=mg+fsinθ 车在水平方向有:Nsinθ+fcosθ=m 又 fm=μN 以上三式解得:vm===33.6 m/s=121 km/h. 由此解得最大速度为:vm=m/s.故汽车不出现侧向摩擦力的速度为m/s, 答:(1)最佳通过速度,即不出现侧向摩擦力的速度为20m/s. (2)最大通过速度为121 km/h    
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考点分析:
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跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如图所示.测得a、b间距离L=40m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:

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(1)运动员起跳后他在空中从a到b飞行的时间.

(2)运动员在a点的起跳速度大小.(不计空气阻力,g取10m/s2

 

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某科学兴趣小组利用下列装置验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,用轻质细线拴接一小球在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).

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(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:                   

(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=x,则小球做平抛运动的初速度为v0=               

(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离x将随之改变,经多次实验,以x2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图乙所示图象.则当θ=30°时,x为            m.

 

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如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:

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(1)照相机的闪光频率是    Hz;

(2)小球运动中水平分速度的大小是    m/s;

(3)小球经过B点时的速度大小是     m/s.

 

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如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长.物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动.设某时刻物块A运动的速度大小为VA,小球B运动的速度大小为VB,轻绳与杆的夹角为θ.(θ<90°)则(  )

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A.VB=VAcosθ

B.VA=VBcosθ

C.小球B向下运动时,速度先增大后减小

D.物块A上升到与滑轮等高的过程中,它做匀加速运动

 

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质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点.如图所示,当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时木架停止转动,则(  )

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A.绳a对小球拉力不变

B.绳a对小球拉力增大

C.小球一定前后摆动

D.小球可能在竖直平面内做圆周运动

 

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