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小星一家到某主題公園游玩,他和家人乘坐了過山車,當(dāng)過山車經(jīng)過彎道內(nèi)側(cè)最高位置時(shí),他明顯感覺到自己仍然在擠壓座椅,如圖甲所示。小星問爸爸:我經(jīng)過彎道內(nèi)側(cè)最高位置時(shí),由于要受到豎直向下的重力,按說不應(yīng)該對(duì)倒置的座椅產(chǎn)生壓力呀,但我明顯感覺到自己仍然在擠壓座椅,根據(jù)力的作用是相互的,同時(shí)座椅對(duì)我會(huì)有一個(gè)反向的作用力,那么這時(shí)在豎直方向,我受到兩個(gè)力的作用,這兩個(gè)力有什么作用呢?爸爸向他解釋道:剛才我們?cè)趶澋郎系倪\(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng),而做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,需要有指向圓心的力來改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)使物體做這種運(yùn)動(dòng),這種力叫向心力,剛才過山車經(jīng)過彎道內(nèi)側(cè)最高位置時(shí)所需的向心力就是由重力和座椅對(duì)人的反向作用力共同提供的。小星進(jìn)一步查閱資料得知:如圖乙所示,若一個(gè)質(zhì)量為m的物體,沿半徑為r的圓弧做圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的速度為v(即單位時(shí)間內(nèi)物體通過的圓弧長(zhǎng)),那么物體所需向心力的大小為F=mv2/r。如圖丙所示,是小星模擬過山車的運(yùn)動(dòng)情景。光滑水平軌道左端固定一輕質(zhì)彈簧,右端與半徑為r的半圓軌道BCD相切,半圓軌道接觸面粗糙程度均勻,半圓的直徑BD是豎立的,輕質(zhì)彈簧無形變時(shí)右端位于O點(diǎn),小球(與彈簧右端只接觸,并不相連接)在外力作用下壓縮彈簧至A位置時(shí)釋放,小球被彈出,在O點(diǎn)離開彈簧,小球此時(shí)速度大小為7m/s。小球能夠沿著軌道運(yùn)動(dòng)并到達(dá)半圓軌道的最高位置D點(diǎn),小球此時(shí)速度大小為3m/s。其中,小球的質(zhì)量為0.2kg,光滑水平軌道OB段的長(zhǎng)度為2.1m,半圓軌道的半徑為r=0.6m,常數(shù)g取10N/kg。若不計(jì)空氣阻力,小球可看成一個(gè)點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題:
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(1)小球受到的重力是多少?
(2)小球在光滑水平軌道OB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少秒?
(3)請(qǐng)解釋小球通過位置D點(diǎn)的速度比小球離開彈簧時(shí)的速度較小的原因;
(4)當(dāng)小球到達(dá)半圓軌道的最高位置D點(diǎn)時(shí),小球?qū)壍赖膲毫κ嵌嗌伲?/h1>

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:209引用:2難度:0.4
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  • 1.武漢到襄陽的D5224/5225次動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)該表如下表所示。
    站次 站名 到達(dá)時(shí)間 開車時(shí)間 運(yùn)行時(shí)間 里程/km
    1 武漢 始發(fā)站 19:35 0min 0
    2 漢口 19:53 20:01 18min 36
    3 云夢(mèng) 20:39 20:41 1h4min 109
    4 安陸 20:54 20:56 1h19min 141
    5 隨州 21:24 21:26 1h49min 197
    6 襄陽 22:31 終點(diǎn)站 2h56min 351
    (1)列車由漢口站出發(fā),到達(dá)襄陽站所用的時(shí)間
    h,行駛的路程
    km。
    (2)列車正以40m/s的速度勻速駛向隧道,司機(jī)鳴笛后4s聽到回聲,已知聲音在空氣中的傳播速度是340m/s。求司機(jī)聽到回聲時(shí),距離隧道還有多少m?
    (3)司機(jī)在聽到回聲后立即減速,列車以20m/s的速度勻速通過整個(gè)隧道。若隧道長(zhǎng)3.8km,該列車長(zhǎng)為200m,則列車完全通過這個(gè)隧道需要多少s?

    發(fā)布:2024/10/25 5:0:2組卷:59引用:1難度:0.7
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    車次 發(fā)車時(shí)間 到達(dá)時(shí)間 路程
    G1386 南昌西(10:05) 上海虹橋(13:59) 741km
    求:
    (1)按汽車速度表的速度勻速行駛,汽車從標(biāo)志牌到南昌西站的行駛時(shí)間是多少?
    (2)G1386次列車從南昌西站到上海虹橋站運(yùn)行的平均速度是多少?

    發(fā)布:2024/10/24 15:0:1組卷:35引用:1難度:0.5
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    (1)若小華爸爸駕車通過這段路程用了30min,則車的速度為多少km/h?
    (2)在遵守交通規(guī)則的前提下,試計(jì)算從標(biāo)示牌到熊家塚最快需要幾分鐘?

    發(fā)布:2024/10/24 13:0:4組卷:536引用:89難度:0.3
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