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如图所示,在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上。一质量m=...

如图所示,在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上。一质量m=60 kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动,选手可看作质点,绳子的悬挂点到选手的距离l=6 m。当绳摆到与竖直方向夹角θ=370时,选手放开绳子,不考虑空气阻力和绳的质量。取重力加速度g=l0 m/s2,sin370=06cos 370=08。求:

1选手放开绳子时的速度大小;

2选手放开绳子后继续运动,到最高点时,刚好可以站到水平传送带A点,传送带始终以v=3 m/s的速度匀速向左运动,传送带的另一端B点就是终点,且sAB=375 m。若选手在传送带上自由滑行,受到的摩擦阻力为自重的02倍。

①通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B。

②求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q。

 

(1)5m/s(2)①选手可以顺利冲过终点B.②990J. 【解析】 试题分析:(1)对选手从抓住绳子到放开绳子的整个过程中,由机械能守恒定律得 mv02=mgL(1-cos37°)+mv2; 解得:选手放开绳子时的速度 v=5m/s. (2)①选手在放开绳子时,水平速度为vx,竖直速度为vy,则vx=vcos37°=4m/s. 选手在最高点站到传送带上A点有4m/s向右的速度,在传送带上做匀减速直线运动. 选手的加速度大小. 以地面为参考系,由 -vx2=-2ax, 解得 x=4m>3.75m,所以选手可以顺利冲过终点B. ②设选手从A到B的时间为t,则 sAB=vxt-at2; 解得t1=1.5s,t2=2.5s(舍去) 在这段时间内传送带通过的位移为:x1=v1t=4.5m. 摩擦力做功为:Wf=Q=kmg(sAB+x1)=990J. 考点:机械能守恒定律;牛顿第二定律的应用  
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考点分析:
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如图所示,水平放置的圆盘上,在其边缘C点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为R=1 m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=125 m,在滑道左端静止放置质量为m=04 kg的物块可视为质点,物块与滑道的动摩擦因数为μ=02,现用力F=4 N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度ω=2π rad/s,绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块一段时间后撤掉,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内。重力加速度取10 m/s2

1若拉力作用时间为05 s,求所需滑道的长度;

2求拉力作用的最短时间。

 

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如图甲所示,质量为m=lkg的物体置于倾角为θ=370固定斜面上斜面足够长,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙,试求:

1物体与斜面间的滑动摩擦因数;

2第ls内拉力F的平均功率

3物体返回原处的时间

 

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重为G1=8N的物体悬挂在绳PAPB的结点上。PA偏离竖直方向370角,PB在水平方向,连接着另一个重为G2="100" N的木块,木块静止于倾角为370的斜面上,如图所示,(已知sin 370=06cos370=08,重力加速度g10 m/s2)。试求:

1)绳PAPB所受的拉力;

2)木块受到的斜面作用的弹力和摩擦力。

 

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图甲所示为某同学研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系的实验装置示意图.

1)下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、刻度尺.除以上器材外,还需要的实验器材有:  

A.秒表            B.天平(附砝码)

C.低压交流电源     D.低压直流电源

2)实验中,需要补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力:小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______运动.

3)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是_____.这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变.

4)如图乙所示,ABC为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为TAB间的距离为x1BC间的距离为x2,则小车的加速度a   .已知T010 sx1590 cmx2646 cm,则a   m/s2(结果保留2位有效数字).

5)在做实验时,该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力.在处理数据时,他以小车的加速度的倒数为纵轴,以小车和车上砝码的总质量M为横轴,描绘出M图像,图丙中能够正确反映M关系的示意图是  

 

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某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。

1)做实验时,将滑块从图所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门12的时间(遮光条的遮光时间)分别为△t1△t2:;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,遮光条宽度d。则滑块经过光电门l时的速度表达式v1=      ;经过光电门2时的速度表达式v2=      ,滑块加速度的表达式a=      。(以上表达式均用已知字母表示)。

2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h

关于改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h”的正确操作方法是       

AM增大时,h增大,以保持二者乘积增大

BM增大时,h减小,以保持二者乘积不变.

CM减小时,h增大,以保持二者乘积不变

DM减小时,h减小,以保持二者乘积减小

 

 

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