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【题目】滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BCDE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点、圆心角 θ60°,半径OC与水平轨道CD垂直,滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数μ0.2。某运动员从轨道上的A点以v03m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m60kgBE两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h2mH2.5m.求:

(1)运动员从A点运动到B点过程中,到达B点时的速度大小vB

(2)水平轨道CD段的长度L

(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,请求出最后停止的位置距C点的距离.

【答案】(1)vB6m/s (2) L6.5m (3)停在C点右侧6m

【解析】

1)在B点时有vBvB6m/s

2)从B点到E点有L6.5m

3)设运动员能到达左侧的最大高度为h,从B到第一次返回左侧最高处有,得h1.2m<h2 m,故第一次返回时,运动员不能回到B点,从B点运动到停止,在CD段的总路程为s,由动能定理可得,得s19ms2L6 m,故运动员最后停在C点右侧6m.

练习册系列答案
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【题目】某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉固定;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;然后撤去浅盘并同时放开小车;小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙记录了白纸上连续6个水滴的位置;用刻度尺量出相邻点之间的距离是x124.20cmx236.19cmx348.20cmx4510.19cmx5612.21cm。(已知滴水计时器每10s内共滴下51个小水滴,即第1滴水落到盘中开始计时,到第51滴水落到盘中的时间为10s

(1)小车运动到图中点4位置时的速度大小v=____m/s,小车的加速度a____m/s2;(结果均2保留2位有效数字)

(2)已知斜面的倾角为,小车和车上物体的总质量为1.0kg(忽略滴出水的质量),根据前面求解的加速度可以算出小车与斜面的摩擦阻力f=_______N。(结果保留2位有效数字,g=10m/s22sin=0.259

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【题目】如图所示,轻质弹簧与倾角为37°的固定斜面平行,弹簧的下端固定,上端与物块相连,绕过光滑定滑轮的轻绳分别与物块和小球相连。开始时用手托住小球.使弹簧处于原长状态,滑轮左侧的轻绳与斜面平行,滑轮右侧的轻绳竖直,然后由静止释放小球。已知小球的质量是物块质量的两倍,重力加速度大小为g,物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,取sin 37°=0.6cos 37°=0.8,不计空气阻力。下列说法正确的是

A.释放小球的瞬间,小球的加速度大小为

B.物块上滑过程中,小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能与物块机械能的增加量之和

C.物块上滑过程中,物块动能的增加量等于它所受重力、轻绳拉力、摩擦力做功之和

D.物块上滑过程中,轻绳拉力对小球做的功等于小球机械能的变化

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【题目】如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B0.5T.在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L1m,电阻可忽略不计。质量均为mlkg,电阻均为R2.的金属导体棒MNPQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好。先将PQ暂时锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a0.4m/s2向右做匀加速直线运动,5s后保持拉力F的功率不变,直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.

(1)求棒MN的最大速度vm

(2)当棒MN达到最大速度vm时,解除PQ锁定,同时撤去拉力F,两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热.

(3)若PQ始终不解除锁定,当棒MN达到最大速度vm时,撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)

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【题目】一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程abbccdda回到原状态,其pT图象如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是

A. 气体在ac两状态的体积相等

B. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能

C. 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

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【题目】如图所示,虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从ab边的中点O处,某一粒子以最小速度υ垂直于磁场射入、方向垂直于ab时,恰能从ad边的a点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场,使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入,通过该区域后恰好从d点穿出,已知此粒子的质量为m,电荷量的大小为q,其重力不计;ab边长为ad边长为,则下列说法中正确的是

A. 匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为

B. 匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为

C. 离子穿过磁场和电场的时间之比

D. 离子穿过磁场和电场的时间之比

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【题目】如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域的磁感应强度大小为B0,区域的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L3L),M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。

(1)若粒子无法进入区域中,求区域磁感应强度大小范围;

(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域磁感应强度大小;

(3)若粒子能到达M点,求区域磁场的磁感应强度大小的所有可能值。

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【题目】如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框.现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行。已知ABBClDE分别为BCAC边的中点,线框导线的总电阻为R。则(

A.C点离开磁场起,线框中AB边的电压随时间均匀增大

B.当线框的DE两点到达磁场边界时DE两点间的电压为

C.C点离开磁场起,线框所受外力随时间变化,其最大值为

D.在线框离开磁场的全过程中,电流随时间均匀增大,通过线框某截面的总电荷量为

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【题目】在光滑绝缘的水平面上相距为两处分别固定正电荷.两电荷的位置坐标如图甲所示.图乙是连线之间的电势与位置之间的关系图象,图中点为图线的最低点,若在点由静止释放一个质量为、电量为的带电小球(可视为质点),下列有关说法正确的是(

A.小球在处的速度最大

B.小球一定可以到达点处

C.小球将以点为中心做往复运动

D.固定在处的电荷的电量之比为

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