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水上滑梯可简化成如图所示的模型,倾角为斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距...

水上滑梯可简化成如图所示的模型,倾角为斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水平的高度,BC,端点C距水面的高度,一质量的运动员从滑道起点A点无初速度地自由滑下,落水点距端点C的水平距离,运动员与AB、BC动摩擦因数均相同,已知,重力加速度,求:

(1)运动员到达C点时速度的大小;

(2)运动员与滑道的动摩擦因数。

 

(1) 10m/s (2) 0.1 【解析】 运动员离开C点后做平抛运动,由分位移公式求解运动员到达C点时速度的大小;运动员从A到C的过程,运用动能定理列式,可求得运动员与滑道的动摩擦因数。 (1)运动员离开C点后做平抛运动,设下落时间为t,由平抛运动规律 代入数据解得,因为,解得:; (2)设运动员与轨道之间动摩擦因数为μ;由几何关系可知:, 代入数据解得:; 运动员在AB上运动所受摩擦力为: 运动员在BC上运动所受摩擦力:; 由A到C过程中,由动能定理得: 代入数据解得:  
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蹦床是一项好看又惊险的运动,图示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图,图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置,A为运动员抵达的最高点,B为运动员刚抵达蹦床时的位置,C为运动员抵达的最低点,不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失。已知A、B之间的高度为H,B、C之间的高度为h,运动员质量为m,重力加速度为g,取B位置所在的水平面的重力势能为零。求:

(1)运动员在A位置和C位置时的重力势能;

(2)运动员运动到B位置时的速度大小和运动到C位置时蹦床的弹性势能。

 

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木星在太阳系的八大行星中质量最大,木卫1”是木星的一颗卫星,若已知木卫1”绕木星公转半径为r,公转周期为T,万有引力常量为G,木星的半径为R,求

(1)木星的质量M;

(2)木星表面的重力加速度

 

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某实验小组应用如图所示装置探究恒力做功和物体动能变化间的关系,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,实验步骤如下:

①按图示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;

②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;

③挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,读出弹簧测力计的读数。同时,打出一条纸带,由纸带求出小车在相应位置的速度;

④改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤③,求得小车在不同合力作用下在相应位置的速度,并读出相应的弹簧测力计读数。

根据以上实验过程,回答以下问题:

(1)对于上述实验,下列说法正确的是______

A.实验过程中砝码和砝码盘处于超重状态

B.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行

C.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半

D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

(2)如上图所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相应计数点间的距离已在图中标出,测出小车的质量为M。弹簧测力计的读数为F,从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是______,小车动能的增量是______。(用题中和图中的物理量符号表示)

 

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如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。

(1)某同学按照正确操作选的纸带如图 ,其中O是起始点,ABC是打点计时器连续打下的3个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量OABC各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重锤的质量为m =0.1kg,重力加速度g =9.80m/s2。根据以上数据当打点计时器打到B点时,重物重力势能的减少量为_______J ,动能的增加量为_________ J。(要求计算结果均保留三位有效数字)

(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。从纸带上选取多个点,测量从起始点O到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v 2,然后以为纵轴,以下落高度h为横轴 ,根据实验数据作出图线。若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点的直线,验证了机械能守恒定律,则图线斜率表示的物理量是________

(3)在实验过程中,以下说法正确的是_______

A.实验中摩擦不可避免,纸带越短克服摩擦做功越小,因此,实验选取纸带越短越好

B.实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤

C.测出重物下落时间t,通过v =gt计算出瞬时速度

D.若纸带前面几点较为密集且不清楚,可以舍去前面比较密集的点,合理选取一段打点比较清晰的纸带,同样可以验证

 

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如图所示,图甲为向心力演示器验证向心力公式的实验示意图,图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动。

(1)两槽转动的角速度______。(选填“>”“=”“<”=)。

(2)现有两质量相同的钢球,①球放在A槽的边缘,②球放在B槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为。则钢球①②的线速度之比为______;受到的向心力之比为______

 

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