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如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管...

如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s,将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端,传送带长度为L=12.0m,“9”字全高H=0.8m,“9”字上半部分圆弧半径为R=0.2m,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速g=10m/s2,试求:

(1)滑块从传送带A 端运动到B 端所需要的时间;

(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向;

(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角θ=45°的斜面上P点,求PD 两点间的竖直高度 h(保留两位有效数字)。

 

(1)(2)90N,方向竖直向上(3) 【解析】(1)在传送带上加速运动时,由牛顿定律得 加速到与传送带达到共速所需要的时间 前2s内的位移 之后滑块做匀速运动的位移 所用的时间 故 (2)滑块由B到C的过程中动能定理 在C点,轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力, 设轨道对滑块的弹力方向竖直向下, 由牛顿第二定律得, 解得方向竖直向下, 由牛顿第三定律得,滑块对轨道的压力大小 90N,方向竖直向上。 (3)滑块从B到D的过程中由动能定理得 在P点 又,故  
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考点分析:
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一种氢气燃料的汽车,质量为m = 2.0×103kg ,发动机的额定输出功率为80kW ,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a = 1.0m/s2 。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m ,直到获得最大速度后才匀速行驶。试求:

(1)汽车的最大行驶速度;

(2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度;

(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

 

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如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:

(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;

(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;

(3)小滑块着地时的速度大小和方向.

 

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从某一高度处水平抛出一个物体,它落地时速度是50m/s,方向与水平方向成530角。(g取10m/s2,cos530= 0.6,sin530= 0.8)求:

(1)抛出时的初速度v0及高度h

(2)抛出后3s末的速度大小与方向;

(3)抛出后3s末的位移大小。

 

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某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)。

在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据,回答下列问题:

(1)该电动小车运动的最大速度为 ___________ m/s;

(2)该电动小车被关闭电源后加速度大小为__________m/s2

(3)该电动小车的额定功率为_______W.(提示:切断电源是在题中所给数据间隔为5.78cm过程中的某一时刻,该过程包含匀速和匀减速两个过程,所以在数据处理中不宜使用该数据)

 

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利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.

(1)实验中给打点计时器提供的电源如下,应选择______

A.4节干电池

B.3节蓄电池

C.学生电源,输出适当的交流电压

D.学生电源,输出适当的直流电压

2某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,其中正确的是______

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过vgt计算出瞬时速度v

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v计算出瞬时速度v

C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的

平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h计算出高度h

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

(3)此实验中,若由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带穿过时受到较大阻力,这样物体减少的重力势能mgh与增加的动能之间的关系是______

A.mgh>      B.mgh<   C.mgh=      D.无法确定

 

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