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地面上有一个半径为R=3m的圆形跑道,高为h=5m的平台边缘上的P点在地面上P′...

地面上有一个半径为R=3m的圆形跑道,高为h=5m的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L=4m,如图所示。跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计,g=10m/s2)。问:

1)当小车位于B点时(∠AOB90°),抛出的沙袋刚好落入小车中,则沙袋被抛出时的初速度为多大?

2)若小车在跑道上运动时,抛出的沙袋都能落入小车中,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?

3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的转速n应满足什么条件?

 

(1)沙袋被抛出时的初速度 (2) (3) 【解析】本题考查平抛运动和圆周运动,需注意两物体运动的等时性。 (1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t,则解得:t=1s, 沙袋做平抛运动的水平位移 沙袋被抛出时的初速度 (2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为 若当小车经过C点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大 所以沙袋被抛出时的初速度范围为 (3)要使沙袋能在B处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落和时间相同,小车从A运动到B的时间 由于、 解得转速:  
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如图所示,一水平传送装置有轮半径均为m的主动轮和从动轮及传送带等构成。两轮轴心相距8.0 m,轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因素为μ = 0.4。(g10 m/s2

1)当传送带以4.0 m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端O2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到O1正上方的B端所用的时间为多少?

2)要想尽快将这袋面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),主动轮O1的转速至少应为多大?

 

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某物体在地面上受到的重力为98.0N,已知地球表面的重力加速度值为g=9.8m/s2,地球半径为R=6.4×103km.现将物体放置于一宇宙飞船中,当宇宙飞船以的加速度匀加速上升时,上升到某高度时物体所受的支持力大小为73.5N,求此时宇宙飞船离地面的高度h多大?

 

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如图所示,一条小河两岸的高度差是h,河宽是高度差的4倍,一辆摩托车(可视为质点)v020m/s的水平速度向河对岸飞出,恰好越过小河.若取g10m/s2,求:

1)摩托车在空中的飞行时间;

2)小河的宽度

 

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如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.

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(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出aF图象,图象是一条过原点的直线.

①aF图象斜率的物理意义是_________________________________________

你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?答:________.(合理不合理”)

本次实验中,是否应该满足M≫m这样的条件?答:________(”);理由是________

(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以______倒数为横轴.

 

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某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。完成下列填空:

(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;

(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为______kg;

(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:

序号

1

2

3

4

5

m(kg)

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

 

(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N;小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度大小取9.80m/s,计算结果保留2位有效数字)

 

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