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如图所示,一足够长的平板车静止在水平地面上,右端放有质量m=1.0kg的小物块,...

如图所示,一足够长的平板车静止在水平地面上,右端放有质量m1.0kg的小物块,物块与车的上表面间的动摩擦因数μ0.5。距离车的右端L11.5m处固定一半径R0.9m的光滑半圆形轨道,直径AOB竖直,车的上表面和轨道最低点的高度相同。某时刻车由静止开始以a5.75m/s2的加速度向右运动,车碰到轨道后立即跟轨道粘在一起,g10.0m/s2。求:

1)小物块刚进入半圆形轨道时对轨道的压力

2)小物块落到车上的位置离A点的距离s

 

(1)104.4N,方向竖直向下 (2)4.2m 【解析】车停止运动后小物块因为惯性继续向右滑行,根据动能定理对减速过程列式求出末速度,再根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解;滑块从圆轨道最低点到最高点过程机械能守恒,根据守恒定律得到最高点速度,之后做平抛运动,再根据平抛运动的分位移公式列式求解出落点的位置; 解;(1)设车由静止开始至与轨道相撞前的运动时间为t,由运动学公式有 解得:t=2.0s 因a1=μg=5.0m/s2<a,所以这段时间内物块与小车间发生相对运动。在时间t内物块的位移为=10.0m 车与轨道相撞时,物块距车的右端的距离为x=L-x1=1.5m 此时物块的速度为v1=a1t=10.0m/s 车停止运动后,设物块刚进入轨道时的速度为v2,根据动能定理有 解得: m/s 刚进入轨道时设轨道对物块的支持力为FN,根据向心力公式有 解得:FN=104.4N 根据牛顿第三定律,得物块刚进入轨道时对轨道的压力为=104.4N,方向竖直向下 (2)假设小物块能到达半圆形轨道的最高点,设到达最高点处的速度为v3,根据机械能守恒定律有 解得:v3=7.0m/s 设物块恰能到达最高点的速度为v0,有 解得:v0=3.0m/s 因v3>v0,所以物块能通过最高点。小物块在最高点脱离轨道后做平抛运动,有 s=v3t1 解得:s=4.2m  
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考点分析:
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如图所示,在直角坐标系的第象限和第象限存在着电场强度均为E的匀强电场,其中第象限电场沿x轴正方向,第象限电场沿y轴负方向.在第象限和第象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向里.有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第象限,第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45°,第一次进入第象限时,与y轴夹角也是45°,经过一段时间电子又回到了P点,进行周期性运动.已知电子的电荷量为e,质量为m,不考虑重力和空气阻力.求:

(1)P点距原点O的距离;

(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间.

 

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如图所示,质量为M3.0kg的小车以v01.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是光滑的1/4圆弧,整个轨道由绝缘材料制成,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度E40N/C,磁感应强度B2.0T。现有一质量为m1.0kg、电荷量为q=-1.0×102C的滑块以u8m/s的水平速度向右冲上小车,当滑块通过D点时速度为v15.0m/s(滑块可视为质点,g10 m/s2),求:

   

1)滑块从AD的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;

2)如果圆弧轨道半径R1.0m,求滑块刚过D点时对轨道的压力;

3)若滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,求此圆弧的最小半径。

 

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如图所示,某游乐场举办了一场趣味水上比赛,参赛者(可视为质点)在河岸台阶上的A点紧握一根不可伸长的长L5.0m的轻绳,轻绳的另一端系在距离水面高H10.0mO点,此时轻绳与竖直方向的夹角θ37ºC点是位于O点正下方水面上的一点,距离Cx4.8m处的D点固定着一只救生圈,OACD各点均在同一竖直面内。若参赛者抓紧绳端点,从台阶上A点以一定的沿垂直于轻绳斜向下的初速度跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,此后恰能落入救生圈内。(sin37º0.6cos37º0.8 1.74 3.6g10m/s2),求:

   

1)参赛者经过B点时速度的大小v

2)参赛者从台阶上A点跃出时的速度vA

3)若沿竖直方向适当调节绳端O点的高度(仍在O点正上方),参赛者从A点拉直并抓紧轻绳,由静止开始摆下,经O点正下方松开绳,此后也恰能落入救生圈内。试求参赛者松开绳时距水面的高度h

 

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嫦娥一号卫星成功撞击月球,嫦娥一号卫星撞月前在离月球表面高度(约200km)的轨道上绕月球运行,经减速、下落等过程完成了撞月的壮举,在卫星撞月前和撞月过程中科学家收集了下列数据:①卫星绕月球运行的周期②卫星绕月球做圆周运动的线速度v1③卫星从减速开始到撞击月球表面所用的时间t1④卫星撞击月球表面时的速度v2已知万有引力常量为,试根据上述测量数据求:

1)月球半径R

2)月球的质量M

3)设卫星在靠近月球时垂直其表面加速下降,则卫星在撞击月球表面前一小段时间Δt内的位移x多大。

 

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测量一只已知量程的电流表的内阻,备用器材如下:

A.待测电流表A1(量程1mA,内阻未知)

B.电流表A2(量程3A,内阻0.01Ω

C.定值电阻R0(阻值2kΩ,额定电流50mA

D.电池组E(电动势略小于3V,内阻不计)

E.多用电表

F.单刀单掷开关S1S2各一个,导线若干

有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:

1首先,用多用电表进行粗测:多用电表电阻挡有4个倍率,分别是×1 kΩ×100Ω×10Ω×1Ω。该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏角太小(相对左端)。为了较准确地进行测量,他又将选择开关拨到了与×10Ω邻近的倍率上,若这时刻度盘上的指针位置如图11所示,那么测量结果是_________Ω

2为了更精确地测出此电流表内阻,请你在方框中帮该同学设计一个实验电路。

3请简述实验步骤:____________________________________________________。                                             

4并用所述所测量的符号表示电压表内阻RA___________

 

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