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(8分)在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的最大速度为108 km/h。汽车在这...

(8分)在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的最大速度为108 km/h。汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.4倍。(g取10 m/s2)

(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?

(2)如果高速公路上设计了圆弧拱桥作立交桥,要使汽车能够安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?

 

(1)225m;(2)90m。 【解析】 试题分析:(1)汽车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供。当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小, 有m≤0.4mg,由速度v=30 m/s,得:r≥225m。 (2)汽车过拱桥,看做在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时, 根据向心力公式有mg-N=m, 为了保证安全,车对路面的压力必须大于零。 有mg≥m,v=30 m/s,则R≥90 m。 考点:圆周运动,向心力的计算。  
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考点分析:
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(8分)如图所示,一个质量为m=2 kg的物体受到水平方向的推力F=10 N的作用,在水平地面上移动了距离s=2 m后撤去推力,此物体又滑行了一段距离后停止运动,动摩擦因数为0.1  (g取10 m/s2),求:

(1)推力F对物体做的功;

(2)全过程中摩擦力对物体所做的功。

 

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某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字):

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(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=________m/s.

(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=________J,动能减少量ΔEk=________J.

(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填>”“<”“);造成这种结果的主要原因是___________________。

 

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探究动能定理的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。

(1)该实验        (填需要不需要)平衡摩擦力。

(2)关于该实验,下列说法正确的是         

A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V

B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等

C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出

D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W—vm、W—vm2、W—vm3、W2—vm…的图象,直到找出合力做功与物体速度变化的关系。

 

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平抛一物体,当抛出1s后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角. 则物体的初速度大小为_______;物体的落地速度大小__________;物体的水平射程为:_______(取g=10m/s2):

 

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甲、乙两物体质量之比m1m2=12,它们与水平桌面间的动摩擦因数相同,若它们以相同的初动能在水平桌面上运动,则运动位移之比为             

 

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