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如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面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,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放,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的大小,N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2,求:

(1)求出小物块的质量m;圆轨道的半径R、轨道DC所对应的圆心角θ;
(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。
(3)若要使小物块能运动到圆轨道的最高点E,则小物块应从离地面高为H处由静止释放,H为多少?

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
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中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710m/kg.s

甲、乙两个同学在直跑道上进行4×100 m接力(如图所示),他们在奔跑时有相同的最大速度,乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度,这一过程可看作匀加速直线运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的80%,则:

(1)乙在接力区须奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?

用轻质弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止于前方,如图所示,B与C碰撞后二者粘在一起运动,求:

①当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度多大?
②弹簧弹性势能的最大值是多少?

如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏。位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体。

①画出光线从S传播到光屏的光路图;
②求光线由半球体射向空气的折射角。

如图所示,U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱,左右两管水银面高度差为21cm,外界大气压为76cmHg。若给左管的封闭气体降温,使管内气柱长度变为20cm.求:

①此时左管内气体的温度为多少?
②左管内气体(填“吸收”或“放出”) 的热量,(填“大于”、“等于”或“小于”)外界对气体做的功。

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