山西省2024年中考模拟示范卷（八）物理

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山西省2024年中考模拟示范卷（八）物理试卷答案

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13.(10分)如图甲,水平面内有一条双线等宽光滑轨道,它由直轨道和两端半圆形轨道组成。在直轨道上放置一质量m=0.2kg的小圆柱体,如图乙。小圆柱体两侧与轨道相切处和小圆柱体截面的圆心O连线的夹角=120^,,如图丙,初始时小圆柱体位于轨道上A点。现使之获得沿直轨道AB方向的初速度,小圆柱体运动过程中所受阻力忽略不计,小圆柱体尺寸和轨道间距相对轨道长度也忽略不计,两端半圆形轨道半径R=33m,g取10m/s^2。(1)当v0=2m/s时,小圆柱体可以安全通过半圆形轨道,求小圆柱体在直轨道和半圆形轨道上运动时,内侧轨道对小圆柱体的支持力的大小;(2)为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨,初速度vD不能超过多少?(结果可以保留根式)

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