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如图所示,半径为R的圆周轨道固定在竖直平面内,O为圆轨道的圆心,D为圆轨道的最高...

如图所示,半径为R的满分5 manfen5.com圆周轨道固定在竖直平面内,O为圆轨道的圆心,D为圆轨道的最高点,圆轨道内壁光滑,圆轨道右侧的水平面BC与圆心O等高.质量为m的小球从离B点高度为h处的A点由静止开始下落,从B点进入圆轨道,小球能通过圆轨道的最高点,并且在最高点对轨道的压力不超过3mg.现由物理知识推知,小球下落高度h与圆轨道半径R及小球经过D点时的速度vD之间的关系为满分5 manfen5.com

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(1)求高度h应满足的条件;

(2)通过计算说明小球从D点飞出后能否落在水平面BC上,并求落点与B点水平距离的范围.

 

(1)(2)(-1)R≤Δx≤(2-1)R 【解析】 试题分析:(1)设小球经过D点时的最小速度为,由圆周运动知识可得 解得 将代入得h1=1.5R 设小球经过D点时的最大速度为,则有 解得 将v2代入得h2=3R 所以 (2)小球从D点平抛的最小水平距离,所以能落在水平面BC上,落点与B点的水平距离最小为. 小球从D点平抛的最大水平距离,故落点与B点的水平距离最大为(2-1)R.综上所述,落点与B点水平距离的范围为(-1)R≤Δx≤(2-1)R. 考点:考查了平抛运动规律,圆周运动规律的综合应用 【名师点睛】D点的临界情况是重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出D点的最小速度,从而求出h的最小高度.根据D点的最小速度,结合平抛运动的规律求出落地的最小水平位移,抓住最高点的最大压力,根据牛顿第二定律求出D点的最大速度,根据平抛运动的规律求出最大的水平位移,从而得出落点与B点水平距离的范围  
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考点分析:
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如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持满分5 manfen5.com的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距水平地面的高度为满分5 manfen5.com.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取满分5 manfen5.com

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(1)若行李包从B端水平抛出的初速满分5 manfen5.com,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;

(2)若行李包以满分5 manfen5.com的初速从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数满分5 manfen5.com,要使它从B端抛出后,飞出的水平距离等于(1)问中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件.

 

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一平板车,质量M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25m,一质量m=50kg的物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00m,与车板间的动摩擦因数μ=0.20。如图所示。今对平板车施一水平向右的恒力使车向前行驶,结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s。不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g=10m/s2

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A、B两球质量分别为m1与m2,用一劲度系数为k 的弹簧相连,一长为l1的细线与A球相连,置于水平光滑桌面上,细线的另一端栓在竖直轴上,如图所示。当球A、B均以角速度ω绕OO'做匀速圆周运动时,弹簧长度为l2

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(1)此时弹簧伸长量多大?细线拉力多大?

(2)将细线突然烧断瞬间两球加速度各多大?

 

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如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m, g=10 m/s2,  sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则:

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(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?

(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?

(3)小球与斜面的动摩擦因数μ=0.5,斜面高H=16m,小球到达斜面底端的速度多大?

 

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在研究“运动的合成与分解”的实验中,如图甲所示,在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放置一个蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动,假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是20 cm,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是 5 cm、15 cm、25 cm、35 cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管运动的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.

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(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的运动轨迹.

(2)求出玻璃管向右平移的加速度.

(3)求t=2 s时蜡块的速度v.

 

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