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2016年山东省青岛市中考物理试卷(解析版)_百度文库
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2016年山东省青岛市中考物理试卷(解析版)
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成都七中某课外兴趣小组同学为了研究过山车的原理，提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=1kg的小物块以初速度v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.50（g取10m/s2，sin37°="0.60" ,cos37°=0.80）求：（1）小物块的抛出点和A点的高度差；（2）若小物块刚好能在竖直圆弧轨道上做完整圆周运动，求小物块在D点对圆弧轨道的压力；（3）为了让小物块不脱离轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。
题型：计算题难度：中档来源：不详
（1）；（2）；（3）或试题分析：（1）设从抛出点到A点的高度差为h，根据平抛运动的规律有，末速度与水平方向夹角为37°，即解得（2）物体落在A点的速度物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力设物块进入圆轨道最高点时有最小速度vP，此时物块受到的重力恰好提供向心力，即令此时半径为R，从A到B，由动能定理小物体从Ｂ到环最高点机械能守恒在D点解得，由牛顿第三定律得，小物块在D点对圆弧轨道的压力为60N，方向竖直向下。(3)由(2)可知，要使小物块不离开轨道并且能够滑回倾斜轨道ＡＢ，则小物体沿圆轨道上升的最大高度不能超过圆心，即解得综上，为了让小物块不脱离轨道，则竖直圆轨道的半径为或。
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据魔方格专家权威分析，试题“成都七中某课外兴趣小组同学为了研究过山车的原理，提出了下列设..”主要考查你对&&功能关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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391163369795286213362704349374291001（16分）为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为
的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为
的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高为h="0.9" m的水平台面上以一定的初速度
水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为
取10m/s 2 ，求：
（1）小球初速度
的大小；（2）小球滑过C点时的速率
；（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径
应该满足什么条件。
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(1)小球做平抛运动到达A点，竖直方向有：，可得： 在A点的速度恰好沿AB方向， (2)从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得： 解得： (3)小球刚能通过最高点时，由牛顿第二定律： 对圆周运动由动能定理： 解得： 当小球刚能到达与圆心等高时：解得： 当圆轨道与AB相切时：，即圆轨道的半径不能超过1.5m。 综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是：。
扫描下载二维码为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除&AB&段以外都是光滑的．其AB&与BC&轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度v0=4.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿&AB&方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数&μ=0.25．（g=10m/s2、sin37°=0.60、cos37°=0.80） （1）求小物块到达A点时速度．（2）要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？（3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道&AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
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（1）小物块做平抛运动，经时间&t&到达A处时，令下落的高度为h，水平分速度v0，竖直速度为vy，小物块恰好沿斜面AB方向滑下，则tan37°=yv0得vy=3&m/s，所以小物块到A点的速度为v==5m/s．（2）物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力F&f=μFN=μmgcos37°设物块进入圆轨道到达最高点时有最小速度v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时的半径为&R0，则mg=12R0物块从抛出到圆轨道最高点的过程中，根据动能定理有：mg（h+lsin37°-2R0）-μmgcos37°ol=mv12-mv02．联立上式，解得R0=0.66m，若物块从水平轨道DE滑出，圆弧轨道的半径满足&R1≤0.66m．（3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道&AB，则物块上升的高度须小于或等于某个值R，则&mg（h+lsin37°）-μmgcos37°ol-mgR=0-mv02解得R=1.65m物块能够滑回倾斜轨道&AB，则&R2≥1.65m．答：（1）小物块到A点的速度为5m/s．（2）竖直圆弧轨道的半径应该满足条件为R1≤0.66m．（3）竖直圆轨道的半径条件为R2≥1.65m．
不是很懂。。。可以说清楚点吗
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（1）由题意可知物体平抛运动过程的末速度方向，则由运动的合成与分解可求得合速度；（2）物体能通过最高点，则应保证重力充当向心力，由临界条件可求得最高点的速度，则由动能定理可求得圆弧半径的条件；（3）要使物体能回到AB段中，小球应无法通过最高点，则由动能定理可求得临界半径，则可求得竖直圆轨道的半径条件．
本题考点：
动能定理的应用；向心力．
考点点评：
本题考查竖直面内的圆周运动的临界条件及动能定理的应用，要求学生能明确本题的物理过程，并能分段应用所学物理规律求解；同时注意对题意的把握．
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