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一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AB、光滑圆弧轨道 BC、粗糙水平直道CD组成(如...

一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AB、光滑圆弧轨道 BC、粗糙水平直道CD组成(如图a所示:其中AB与BC相切于B点,C为圆轨道的最低点,且为BC圆弧与CD相切点).将小球置于轨道ABC上离地面高为 H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的 N 大小,N 随H的变化关系如图b折线 EFG所示(EF与FG两直线相连接于F点),FG反向延长交纵轴于一点的坐标是(0,5.8N),重力加速度g取 10m/s2,求:
(1)圆弧轨道的半径及轨道BC 所对圆心角(可用角度的三角函数值表示)
(2)小球与斜面AB间的动摩擦因数
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(1)若物块只在圆轨道上运动,由动能定理得到物块滑到C处的速度与高度H的关系.物块经过C处时,由重力和轨道的支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律列出N与速度的关系,联立得到N与H的解析式,结合图线求出半径和圆心角. (2)如果物块由斜面上滑下,由动能定理得到速度的表达式,再研究C点的向心力,联立得到N与H的表达式,用同样的方法求出动摩擦因数. 【解析】 (1)如果物块只在圆轨道上运动,则由动能定理  得  由向心力公式得  结合EF图线得:mg=5,则m=0.5kg.              =10得  R=1m 由数学知识得  cosθ==,则θ=37° (2)如果物块由斜面上滑下,由动能定理: mgH-μmgcosθ(H-0.2)=,得 由向心力公式得 结合图线FG的斜率得,得 μ=0.3      答: (1)圆弧轨道的半径是1m,轨道BC所对圆心角是37°. (2)小球与斜面AB间的动摩擦因数是0.3.
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考点分析:
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如图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格:
车速(km/h)反应距离(m)刹车距离(m)停车距离(m)
40101020
601522.537.5
80A=______B=______C=______
请根据图表计算
(1)如果驾驶员的反应时间一定,请在表格中填上A的数据;
(2)如果路面情况相同,请在表格中填上B、C的数据;
(3)如果路面情况相同,一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横穿马路,此时他的车速为72km/h,而他的反应时间比正常时慢了0.1s,请问他能在50m内停下来吗?

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(1)如图1所示,一束入射光AO从某种介质以入射角α射入空气,以O点为圆心,R1为半径画圆C1与折射光线OB交于M点,过M点向两介质的交界面作垂线与入射光线AO的延长线交于N点,以O点为圆心,ON为半径画另一个圆C2,测得该圆的半径为R2,下列判断正确的是______
A.该介质的折射率为manfen5.com 满分网
B.若光由介质射入空气发生全反射,则临界角为manfen5.com 满分网
C.若过圆C1与界面的交点D作界面的垂线交圆C2于P点,则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角
D.若入射光的强度保持不变,逐渐增大入射角α,则折射光的强度将逐渐增加
(2)某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究,他对镍铬丝做了有关测量,数据如下表所示.
编号金属丝直径
D/mm
金属丝直径的
平方D2/mm2
金属丝长度
L/cm
电阻R/Ω
10.2800.0784100.0016.30
20.2800.078450.008.16
3100.004.07
①他在第3组数据测量中,用螺旋测微器测金属丝直径时,示数如图甲所示,此示数为______mm,并把对应的D2数据填入表中相应位置.
②乙图是他测量金属丝电阻的备选原理图,则该同学应选择电路______(填“A”或“B”)进行测量,根据所选的原理图在图丙中用笔划线代替导线,将图中的仪器连接成完整的实验电路.
③请你认真分析表中数据,写出电阻R与L,D间的关系式:R=______(比例系数用k表示),并求出比例系数k=______Ωm(结果保留三位有效数字).manfen5.com 满分网
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manfen5.com 满分网如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行.已知点a电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V.一个质子从b点以v的速度射入此电场,入射方向与bc成45,一段时间后经过c点.不计质子的重力.下列判断正确的是( )
A.c点电势高于a点电势
B.强场的方向由b指向d
C.质子从b运动到c所用的时间为manfen5.com 满分网
D.质子从b运动到c,电场力做功为4eV
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如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是弹性介质中一些质点的平衡位置,相邻两质点的平衡位置间的距离都是0.1m.质点A从t=0时刻开始沿y轴正方向(竖直向上)做简谐运动,振幅为5cm,经过0.1s,质点A第一次到达最大位移处,此时波恰好传到质点C,则下列说法正确的是( )
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A.t=0.4s时刻的波形如图所示
B.t=0.4s时刻,质点E已运动的路程为20cm
C.t=0.45s时刻质点E正好处在其平衡位置的正下方且向平衡位置运动
D.t=0.8s时刻质点K第一次出现波谷
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如图所示,abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈,绕对称轴OO'匀速转动,角速度为ω.空间中只有OO'左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.若闭合线圈的总电阻为R,则( )
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A.线圈中电动势的有效值为manfen5.com 满分网
B.线圈中电流方向每秒钟改变次数为ω/π次
C.在转动一圈的过程中,线圈中有一半时间没有电流
D.当线圈转到图中所处的位置时,穿过线圈的磁通量为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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