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暑假里,小明去游乐场游玩,坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机,如图1所示,该游艺机...

暑假里,小明去游乐场游玩,坐了一次名叫摇头飞椅的游艺机,如图1所示,该游艺机顶上有一个半径为4. 5m伞盖伞盖在转动过程中带动下面的悬绳转动,其示意图如图2所示。摇头飞椅O1O2=5. 8m,绳长5m。小明挑选了一个悬挂在伞盖边缘的最外侧的椅子坐下,他与座椅的总质量为40kg。小明和椅子的转动可简化为如图2所示的圆周运动。在某段时间内,伞盖保持在水平面内稳定旋转,绳与竖直方向夹角为37ºg10m/s2sin37º=0. 6 cos37º=0. 8,在此过程中,求:

1)座椅受到绳子的拉力大小;

2)小明运动的线速度大小;

3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落,求落地点与游艺机转轴(即图2O1点)的距离(保留两位有效数字)。

 

(1)500N(2)7.5m(3)8.9m 【解析】 (1)对小明受力分析,根据竖直方向合力为零求得绳子的拉力;(2)根据牛顿第二定律求得线速度;(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落,然后做平抛运动,即可求得 (1)向心力沿水平方向,由平行四边形定则,得拉力: (2)由牛顿第二定律,得:,其中 解得:v=7.5m/s (3)由几何关系,座椅离地高度h=2m,由平抛运动规律,得:x=vt, 解得:x=4.5m 由勾股定理,得落地点与游艺机中心距离为:
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如图所示的光滑斜面长为l2,宽为l1,倾角为θ,一物块沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好底端Q点离开斜面,试求:

(1)物块由P运动到Q所用的时间t

(2)物块由P点水平入射的初速度v0

 

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如图所示为一滑梯的实物图,滑梯的斜面段长度L=5.0m,倾角θ=37 º ,水平段与斜面段平滑连接。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下,经斜面底端后水平滑行一段距离,停在滑道上。已知小朋友质量为20kg,小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3,不计空气阻力。已知sin37º=0.60,cos37º=0.80。(g10m/s2)。求小朋友:

(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小;

(2)滑到斜面底端时的速度大小;

(3)在水平段滑行至停止过程中摩擦力做的功。

 

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商场工作人员推着质量m=20kg的货箱沿水平地面滑行。若用力F1=100N沿水平方向推货箱,货箱恰好做匀速直线运动;现改用F2=120N水平推力把货箱从静止开始推动。(g10m/s2)。

(1)求货箱与地面之间的动摩擦因数;

(2)F2作用在货箱上时,求货箱运动的加速度大小;

(3)在F2作用下,货箱运动4.0s时撤掉推力,求货箱从静止开始运动的总位移大小。

 

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在用图所示单摆测重力加速度的实验中,某同学的操作步骤如下:

a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上;

b.用米尺测量细线长度为ll与小球半径之和记为摆长;

c.缓慢拉动小球,使细线偏离竖直方向约为5位置由静止释放小球;

d.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t,计算单摆周期Tt/n

e.用公式 计算当地重力加速度;

f. 改变细线长度,重复bc、d、e步骤,进行多次测量。

(1)在上述步骤中,错误的是_________(写出该步骤的字母);改正后正确的应该是:__________________________________

(2)该同学为了减少误差,利用上述未改正错误测量中的多组实验数据做出了图像,该图像对应图中的________图。

(3)在用单摆测定重力加速度的正确实验中,下列做法有利于减小实验误差的是_________

A.适当加长摆线

B.质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的

C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期

(4)北京时间2005522日上午1005分,中国女子登山队首次登上珠穆朗玛峰顶峰,五星红旗再一次在珠峰峰顶飘扬。若登山队员利用单摆来确定珠峰的高度,测得该单摆在海平面处的周期是0,在峰顶的周期是T,则珠峰顶峰的海拔高度

h_______。(地球可看作质量均匀分布的半径为R的球体)

 

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如图所示,某同学借用探究加速度与力、质量之间的定量关系的相关实验思想、原理及操作,进行研究合外力做功和物体动能变化关系的实验。

(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫块的位置,改变长木板倾斜程度,根据纸带打出点的间隔判断小车是否做________运动。

(2)按图所示装置,接通打点计时器电源,由静止释放小车,打出若干条纸带,从中挑选一条点迹清晰的纸带,如图所示。纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为TO点是打点计时器打出的第一个点,从O点到AB、C、D、E、F点的距离依次为s1s2s3s4s5s6。已知小车的质量为M,盘和砝码的总质量为m。由此可求得纸带上由O点到E点所对应的运动过程中,盘和砝码受到的重力所做功的表达式W_____________,该小车动能改变量的表达式ΔEk_________。由于实验中存在误差,所以,W________ΔEk。(选填小于”、“等于大于”)。

 

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