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如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛...

如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后水平飞出,恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点D后回到水平地面EF上,E点为圆形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f=0.5N,赛车的质量m=0.8kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=4W工作,轨道AB的长度L=4 m,B、C两点的高度差h=0.45m,赛车在C点的速度vc=5m/s,圆形轨道的半径R=0.5m。不计空气阻力。g=10m/s2。求:

(1)赛车运动到B点速度vB是多大?

(2)连线CO和竖直方向的夹角α的大小?

(3)赛车电动机工作的时间t是多大?

(4)赛车经过最高点D处时受到轨道对它压力ND的大小?

 

(1)4m/s(2)370(3)2.1s(4)3.2N 【解析】(1)因为赛车从B到C的过程作平抛运动,根据平抛运动规律所以有 赛车在B点的速度大小为: (2)由: 所以:α=37°  (3)从A点到B点的过程中由动能定理有Pt−fL=mvB2−0 代入数据解得t=2.1s  (4)从C点运动到最高点D的过程中,机械能守恒得 设赛车经过最高点D处时对轨道压力FN:mg+FN= 代入数据,联立解得:FN=−mg=点睛:恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,这是解这道题的关键,理解了这句话就可以求得小车的末速度,本题很好的把平抛运动和圆周运动结合在一起运用机械能守恒解决,能够很好的考查学生的能力,是道好题.  
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考点分析:
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如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形不光滑管道半径R=0.8m,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点为管道的最高点且在O的正上方。一小球质量m=0.5kg,在A点正上方高h=2.0m处的P点由静止释放,自由下落至A点进入管道并通过B点,过B点时,上管壁对小球的压力为F=5N,最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力。g=10m/s2。求:

(1)小球过B点时的速度vB是多大?

(2)小球在管道内运动的过程中,克服摩擦阻力做的功W是多大?

(3)选AD所在水平面为重力势能参考平面,小球落到C时,机械能EC是多大?

 

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某兴趣小组遥控一辆玩具车,使其在水平路面上由静止启动,在前2s内做匀加速直线运动,2s末达到额定功率,2s到14s保持额定功率运动,14s末停止遥控,让玩具车自由滑行,其v-t图象如图所示。可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变,已知玩具车的质量为m=2kg,(取g=10 m/s2),求:

(1)玩具车所受阻力为多大?

(2)玩具车在8s末时,牵引力的瞬时功率?

(3)玩具车在整个过程中的总位移?

 

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一颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星离地面的高度为h。已知地球半径为R,地面重力加速度为g。求:(答案由题中给出的字母表示)

1)卫星的线速度;

2)卫星的周期。

 

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(1)在验证“机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是______

A.重锤的重力应远远大于重物所受的空气阻力和纸带所受打点计时器的阻力

B.实验时应放开纸带,再接通电源

C.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上

D.测下落高度时,须从起点算起,且选取的各点应距起始点适当远一些

(2)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中.已知计时器所用电源的频率是50Hz,查得当地的重力加速度为。如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带,把第一个点记做O ABCD是每两个取作一个计数点。经测量知道ABCD各点到O点的距离分别为12.60cm、19.60cm、28.10cm、38.15cm。.根据以上数据,可知重物由O点运动到B点,重力势能的减少量等于________ J,动能的增加量等于_____J.(已知所用重物的质量为1.00kg,取3位有效数字.)根据计算的数据可得出什么结论________

 

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探究恒力做功与动能变化的关系实验中,某实验小组采用如图3甲所示的实验装置.

(1)实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足mM的同时,实验时首先要做的步骤是____________________________

(2)如图乙为实验中打出的一条纸带,选取纸带中的AB两点来探究恒力做功与动能变化的关系,测出AB两点间距s和速度大小vAvB.已知沙和沙桶的总质量m小车的质量M,重力加速度g.则本实验要验证的数学表达式为________________________(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

 

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