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附加题.如图甲所示,一竖直的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,弧DC所对的圆心角θ=37°,半径R=1m.将质量m=0.5kg的物块置于轨道 ADC 上离地面高为 H处由静止释放,物体与斜面 AD 间的动摩擦因数μ=0.6,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变 H 的大小,可测出相应的 N 大小,试直接给出小物块到C点时对轨道的压力N随 H的关系式,并作出N随H的变化关系图.(不要求解题过程,重力加速度g取 10m/s2).
分析:分两种情况根据动能定理及向心力公式列式求解N与H的关系式,进而画出图象.
解答:解:(1)如果物块只在圆规道上运动,
mgH=
1
2
mv2

由向心力公式得:
N-mg=m
v2
R

解得:N=
2mg
R
H+mg=(10H+5)
N
(2)如果物块由斜面上滑下,则
mgH-μmgcosθ(H-0.2)?
1
sinθ
=
1
2
mv2

由向心力公式得:
N-mg=m
v2
R

解得:N=(2H+6.6)N
所以图象如图所示:
点评:本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用,要求同学们能根据表达式画出图象,难度适中.
练习册系列答案
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(2013?青浦区一模)(附加题)如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如乙图所示,在金属线框被拉出的过程中.
(1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
(2)写出水平力F随时间变化的表达式;
(3)已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?

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(1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
(2)写出水平力F随时间变化的表达式;
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(1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
(2)写出水平力F随时间变化的表达式;
(3)已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?

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科目:高中物理 来源:2010年上海市徐汇区高考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题

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