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如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成...

如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mgg为重力加速度。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。

 

 

2.5R≤h≤5R 【解析】 试题分析:设物块在圆形轨道最高点的速度为v,由机械能守恒定律得 mgh=2mgR+mv2 ① 物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力,有mg+N=m ② 物块能通过最高点的条件是N≥0 ③ 由②③式得V≥ ④ 由①④式得h≥2.5R ⑤ 按题的需求,N=5mg,由②式得V< ⑥ 由①⑥式得h≤5R ⑦ h的取值范围是2.5R≤h≤5R 考点:机械能守恒定律;牛顿第二定律  
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考点分析:
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随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。某路段机动车限速为15 m/s,一货车严重超载后的质量为50×104kg,以15 m/s的速度匀速行驶,发现红灯时司机刹车,货车做匀减速直线运动,加速度大小为5 m/s2。已知货车正常装载后的刹车加速度大小为10 m/s2

1)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比;

2)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离分别是多大;

3)若此货车不仅超载而且以20 m/s的速度超速行驶,则刹车距离又是多少?由此我们可以得到什么启示?(设此情形下刹车加速度大小仍为5 m/s2

 

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一质量m05 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ37°的足够长的斜面。某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了滑块上滑过程的vt图象,如图所示。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°06cos 37°08g10 m/s2

1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;

2)判断滑块最后能否返回斜面底端。若能返回,求出返回斜面底端时的速度大小;若不能返回,求出滑块停在什么位置。

 

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探究小车速度随时间变化的规律的实验中,如图所示是一条记录小车运动情况的纸带,图中ABCDE为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50 Hz

1)在打点计时器打BCD点时,小车的速度分别为(保留3位有效数字)

vB________m/svC________m/svD________m/s

2)在如图所示的坐标系中画出小车的v­t图像。

3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是___,此速度的物理含义是____________。(保留1位有效数字)。

 

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伦敦奥运会男子100米决赛中,牙买加名将博尔特以963的成绩夺得冠军,并打破奥运会纪录。博尔特在比赛中,主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段,他的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )

A. 加速阶段地面对人的摩擦力做正功

B. 匀速阶段地面对人的摩擦力不做功

C. 由于人的脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对人的摩擦力始终不做功

D. 无论加速还是匀速阶段,地面对人的摩擦力始终做负功

 

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通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是(     )

A. 卫星的速度和角速度    B. 卫星的质量和轨道半径

C. 卫星的质量和角速度    D. 卫星的运行周期和轨道半径

 

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