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某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.

(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?

满分5 manfen5.com(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2 m/s2,g=10 m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?

(3)若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?

 

(1)ω≤(2)2 s.(3)2 m 【解析】 试题分析:(1)设选手落在转盘边缘也不会被甩下,最大静摩擦力提供向心力,则有μmg≥mω2R, 故转盘转动的角速度应满足ω≤ (2)设选手水平加速阶段的位移为x1,时间为t1;选手平抛时的水平位移为x2,时间为t2.则水平加速时有 x1=at. v=at1, 平抛运动阶段有x2=vt2,H=gt, 全程水平方向x1+x2=L, 联立以上各式代入数据解得t1=2 s. (3)由(2)知x1=4 m,v=4 m/s,且F=0.6mg.设阻力为f,选手继续向右滑动的距离为x3,由动能定理得,加速阶段Fx fx=mv2 减速阶段 fx3=0 mv2 联立以上两式解得x3=2 m. 考点:动能定理;牛顿定律;平抛运动.  
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考点分析:
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某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v t图象,如图所示(除2s 10s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知小车运动的过程中,2s 14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求:

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(1)小车运动中所受到的阻力大小为多少?

(2)小车匀速行驶阶段的功率为多少?

(3)小车加速运动过程中牵引力做功为多少?

 

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如图所示,绷紧的传送带始终保持着大小为4m/s的速度水平匀速的运动,一质量为1kg的小物体无初速度地放到皮带的A处,物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2,A、B间的距离L=6m,求物体从A运动到B的时间及此过程中摩擦力对物体做多少功.(g取10m/s2

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为了迎接太空时代的到来,美国国会通过了一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,人坐在升降机里,在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,地球半径R =6400km。在地球表面时某人用弹簧测力计称得某物体重32N,站在升降机中,当升降机以加速度a=g/2(g 为地球表面处的重力加速度)竖直加速上升时,此人再一次用同一弹簧测力计称得同一物体重为18N,忽略地球自转的影响,求升降机此时距地面的高度。

 

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如图所示,质量为m=4kg的物体静止在水平面上,在外力F=25N作用下开始运动,已知F与水平方向夹角为37˚,物体位移为5m时,具有50J的动能.求:(取g=10m/s2)

(1)此过程中,物体克服摩擦力所做的功;(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(2)物体与水平面间的动摩擦因数.

 

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一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有以下实验器材

A.精确秒表一只     B.已知质量为m的物体一个

C.弹簧秤一个       D.天平一台(附砝码)

已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量数据,可求出该星球的半径R及星球的质量M。(已知引力常量为G)

(1)两次测量所选用的器材分别为________,________。(用序号表示)

(2)两次测量的物理量分别是________,________。(物理量后面注明字母,字母不能重复。)

(3)用该数据写出半径R,质量M的表达式。R=________,M=________。

 

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