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如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分...

如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=manfen5.com 满分网.问:(已知:g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan(manfen5.com 满分网)=manfen5.com 满分网.结果可保留根号.)
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(1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?
(2)若小车在P点的初速度为10m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?
(1)小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球经过A点的速度.由几何知识求出P、Q间的距离SPQ,运用动能定理研究小球从P到A的过程,求解P点的初速度. (2)首先根据小车在P点的初速度10m/s,与第一问中v比较,分析小车能否安全通过圆弧轨道O1.若小车恰能通过B点,由重力提供向心力,由牛顿第二定律列方程,求出小车通过B点的临界速度,根据动能定理求出小车在P点的临界速度,再确定小车能否安全通过两个圆形轨道. 【解析】 (1)小车恰好过A点,由牛顿第二定律有      mg=m 小球P到A的过程中,由动能定理有 -μmgcosα•SPQ=- 由几何关系可得  SPQ= 代入数据可得 v=2               (2)小车以v=10m/s的初速度从P点下滑时,因为有v=10m/s>v=2 所以小车可以通过圆弧轨道O1,设小车恰好能通过B点, 由牛顿第二定律有 mg=m                             则P到B由动能定理得  -μmgcosα•SPZ=-           其中  SPZ=                                     代入数据可得   vP=m/s                                  因为vP=m/s<10m/s,所以小车能安全通过两个圆形轨道. 答: (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为2; (2)若小车在P点的初速度为10m/s,小车能安全通过两个圆形轨道.
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考点分析:
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2009年9月28日温福铁路开行动车组列车,7点47分福州火车站开出福建省的第一列动车组列车D3102次.以下是列车D3102次的站次信息:
车次站次站名到达时间开车时间里程/km
I610201福州南07:4707:47
I610202宁徽08:1608:1788
I610203段辅08:3608:37147
I610204苍南09:0309:04237
I610205瑞安09:1609:17271
I610206温洲南09:2709:28294
I610207台州10:0510:06417
I610208宁海10:2410:25497
I610209宁波10:5510:56569
I610210绍兴11:5411:55677
I610211杭州南12:2112:23713
I610212嘉兴13:1413:15821
I610213上海南13:5813:59901
假设列车从台州站出发,先做匀加速运动,当列车达到最大速度v=288km/h后,改做匀速运动,经过一段时间后,再做匀减速运动,最后恰好停在宁海站处.已知加速过程所用的时间与减速过程所用的时间相等,求列车做匀加速运动时加速度的大小.
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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列的点.
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(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=______m/s2,计数点3的瞬时速度v3=______m/s.(结果保留三位有效数字).
(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有______.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l;        B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2   D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
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(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根   据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大.

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写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:
①游标卡尺的读数______mm;②螺旋测微器的读数______mm.manfen5.com 满分网
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如图所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底面DE,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°已知物块从A静止下滑,加速至B匀速至D;若该物块仍能由静止沿另一侧面ACE下滑,则有( )
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D.一直加速运动到E,但AC段的加速度比CE段大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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