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(14分)一探险队在探险时遇到一山沟,山沟的一侧OA竖直,另一侧的坡面OB呈抛物...

(14分)一探险队在探险时遇到一山沟,山沟的一侧OA竖直,另一侧的坡面OB呈抛物线形状,与一平台BC相连,如图所示。已知山沟竖直一侧OA的高度为2h,平台离沟底h高处,C点离竖直OA的水平距离为2h。以沟底的O点为原点建立坐标系xOy,坡面的抛物线方程为y=x2/2h。质量为m的探险队员从山沟的竖直一侧,沿水平方向跳向平台。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:

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(1)若探险队员以速度v0水平跳出时,掉在坡面OB的某处,则他在空中运动的时间为多少?

(2)为了能跳在平台上,他的初速度应满足什么条件?请计算说明。

(3)若已知探险队员水平跳出,刚到达OBC面的动能Ek=1.55mgh,则他跳出时的水平速度可能为多大?

 

(1) (2)≤v0≤(3) 【解析】 试题分析:(1) (4分)下落高度 (2) (4分)若掉在C处, 若掉在B 处, ≤v0≤ (3) (6分,两个解各3分)若掉在BC面上, 若掉在坡面OB上, 考点:考查功能关系的应用
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考点分析:
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(12分)用同种材料制成倾角为α=37°的斜面和长水平面,斜面长2.5m且固定,斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接。一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动,若初始速度v0=2.0m/s,小物块运动2.0s后停止在斜面上。减小初始速度v0,多次进行实验,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,做出相应的t-v0图像如图所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:

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(1)小物块在斜面上下滑的加速度的大小和方向;

(2)小物块与该种材料间的动摩擦因数;

(3)辨析题:求小物块初速度v0=3m/s滑下运动的时间。

某同学认为,若小物块初速度v0=3m/s,则根据图像可以推知小物块从开始运动到最终停下的时间为3s。

该同学说法是否正确?若正确,请求出物块运动的位移;若不正确,请说明理由,并解出物块运动的时间。

 

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(10分)如图所示,AB、BC均为轻细杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h=0.8m。A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°。一个质量为m=2kg的小球(可视为质点)穿在BC杆上,对小球施加一个水平向左的恒力F使小球静止在BC杆中点处,不计一切摩擦。(g取10m/s2),求:

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(1)恒力F的大小;

(2)此时AB杆对B处铰链的作用力大小和方向。

 

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某学习小组设计了一种如图所示的摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数。其主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤、连接摆锤的轻质细杆,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O等高的位置由静止释放。摆锤到最低点附近橡胶片紧压地面擦过一段很小的距离,之后继续摆动至最高位置。若测得摆锤的质量为m,摆锤重心到O点的距离为L,橡胶片紧压地面擦过的距离s,摆锤摆到最左端杆与竖直方向成θ角,摆锤经过最低点时对地面的压力大小为F,在橡胶片擦过地面距离s过程中此压力视为不变。(重力加速度为g)

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(1)橡胶片与地面间的动摩擦因数μ的表达式为__________。(请用题中已知的物理量字母来表示)

(2)换用不同橡胶片测得μ与θ的大致关系如图线所示。已知L=1m,s=0.116m,则F约是摆锤重力的_____倍。

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(3)把摆锤经过最低点时对地面的压力F作为橡胶片擦过地面距离s过程中的压力,则此导致测得的橡胶片与地面间的动摩擦因数μ__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

 

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利用如图装置进行“探究加速度与力、质量关系”的实验,图中轨道较粗糙,实验中小夹子的总重力当作是小车受到的外力,每个小夹子的重力为0.098N。下表数据是在小车质量不变下,测得小车的加速度a与小车受的外力F的一些实验数据:

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小夹子数(个)

2

3

4

5

6

小夹子的总重力F/N

0.196

0.294

0.392

0.490

0.588

a/(m·s-2

0.25

0.58

0.90

1.20

1.53

(1)请在坐标中画出a--F的图线

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(2)(单选题)根据(1)中画出a--F图中可以发现实验过程中存在的问题可能是(      )

A、轨道倾角太大

B、轨道倾角太小

C、小车质量增大了

D、小车质量减小了

 

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在“研究力的合成”实验中,根据实验数据画出了力的图示,图上标出了F1、F2、F、说明: 满分5 manfen5.com四个力。

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(1)其中力_______与橡皮条一定在同一直线上(填上述给出的力的符号)。

(2)(多选题)有关该实验说法正确的是(    )

A.通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉,只要橡皮条伸长相同长度即可

B.在实验前,一定要将弹簧秤调零

C.实验中,弹簧秤和所拉的绳套一定要和木板平行

D.如果手头只有一个弹簧秤,通过改变方法也可以完成实验

 

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