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如图所示,一个玩滚轴滑冰的小孩(可视为质点)质量m=30kg,他在左侧平台上滑行...

如图所示,一个玩滚轴滑冰的小孩(可视为质点)质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,A、B为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:小孩运动到圆弧轨道最低点O点时对轨道的压力大小?

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小孩无碰撞进入圆弧轨道,则小孩落到A点的速度方向沿A点的切线方向,根据平抛运动的高度求出运动的时间,从而得知竖直方向上的分速度,对A点速度进行分解,运用平行四边形定则求出小孩的初速度.根据机械能守恒定律求出小孩运动到最低点时的速度,结合牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出小孩在最低点对轨道的压力. 【解析】 由于小孩无碰撞地沿圆弧的切线进入圆弧轨道, 则                 又h=                       两式联立得 v=3m/s                      设小孩到最低点的速度为V,由机械能守恒定律得 =mg[h+R(1-cos53°)] 在最低点由牛顿第二定律得                        联立解得FN=1290N                      根据牛顿第三定律,小孩子对轨道的压力大小为1290N 答:小孩运动到圆弧轨道最低点O点时对轨道的压力大小为1290N
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考点分析:
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如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止,人与雪橇的总质量为70kg,表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题(g=10m/s2):
位置ABC
速度(m/s)2.012.0
时刻(s)410
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小.
(3)人与雪橇从B到C的过程中,求阻力的平均功率.

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宇航员站在某一星球距离表面h高度处,以初速度v沿水平方向抛出一个小球,经过时间t后球落到星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g
(2)物体落地时的速度
(3)该星球的质量.
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在《验证机械能守恒定律》的实验中采用重物自由下落的方法:
(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平.其中不必要的器材有:    ;缺少的器材是   
(2)下列实验步骤操作合理的顺序排列是    (填写步骤前面的字母)
A.将打点计时器竖直安装在铁架台上;
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落;
C.选择一条合适的纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn,计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3…vn
D.关闭电源,取下纸带,更换新纸带重新做实验;
E.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提住纸带,使重锤靠近打点计时器;
F.分别计算出manfen5.com 满分网和mghn,在实验误差范围内看二者是否相等;
(3)在验证机械能守恒定律时,如果以manfen5.com 满分网为纵轴,以h为横轴,如果实验操作正确,根据实验数据绘出的图线应是    ,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于    的数值. 查看答案
在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式v=    (用g、L表示),其大小是    .小球抛到c点的速度大小为vc=    (用g、L表示)
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在四川抗震救灾活动中,解放军某部运用直升机解救被困群众,在静止在空中的直升机上用电动机通过悬绳将人一个一个地从峡谷中吊到机舱里,已知某个人的质量为80kg,电动机的额定输出功率保持12kW恒定不变,不考虑空气阻力,g=10m/s2,则人能获得的最大速度是    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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