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如图所示,为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2m,动摩擦因数,BC...

如图所示,为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2m,动摩擦因数满分5 manfen5.com,BC.DEN段均可视为光滑,且BC的始末端均水平,具有h=0.1m的高度差,DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过,在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现有一可视为质点的小球,小球质量m=0.2kg,压缩轻质弹簧至A点后静止释放(小球和弹簧不黏连),小球刚好能沿DEN轨道滑下,求:

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(1)小球刚好能通过D点时速度的大小

(2)小球到达N点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小

(3)压缩的弹簧所具有的弹性势能

 

(1)(2) 、(3)0.44J 【解析】 试题分析:(1)小球刚好能沿DEN轨道滑下,则在半圆最高点D点必有:,则 (2)从D点到N点,由机械能守恒得:, 代入数据得:.在N点有:,得 (3)弹簧推开小球的过程中,弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能,根据动能定理得 , 即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J 考点:考查了圆周运动,机械能守恒,动能定理 【名师点睛】小球恰好通过D点,由牛顿第二定律求出D点的速度.从D到N由机械能守恒定律求出到达N点的速度,由牛顿运动定律求小球到达N点时速度的大小对轨道的压力.从A到C的过程中,由动能定理求出弹簧具有的弹性势能  
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考点分析:
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如图所示,在水平地面上固定一个倾角满分5 manfen5.com、高H=4m的斜面,在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD,圆周部分的半径满分5 manfen5.com,AB与圆周相切于B点,长度为满分5 manfen5.com,与水平方向夹角满分5 manfen5.com,轨道末端竖直,已知圆周轨道最低点C.轨道末端D与斜面顶端处于同一高度。现将一质量为0.1kg,直径可以忽略的小球从管口A处由静止释放,满分5 manfen5.com

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(1)求小球在C点时对轨道的压力

(2)若小球与斜面碰撞(不计能量损失)后做平抛运动落到水平地面上,则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大?最大位移是多少?

 

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如图所示,物体A.B的质量分别为4kg和8kg,由轻质弹簧连接,放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一物体C水平向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度,一起向左运动,物块C的速度-时间如图2所示。

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(1)求物块C的质量

(2)在5s到15s的时间内,墙壁对物体B的作用力的冲量

 

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用如图1实验装置验证满分5 manfen5.com组成的系统机械能守恒,满分5 manfen5.com从高处由静止开始下落,满分5 manfen5.com上拖着的纸带带出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

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①纸带上打下计数点5时的速度满分5 manfen5.com=__________m/s;

②在打0~5点过程中系统动能的增量满分5 manfen5.com=__________J,系统重力势能的减少量满分5 manfen5.com=__________J;由此得出的结论是_________________________________

③若某同学作出了满分5 manfen5.com图线(如图3),据图线得到的重力加速度为g=________m/s2

 

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与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器,如图甲所示:A.b分别是光电门的激光发射器和接收装置。现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系。方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略),通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com。已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g

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(1)用游标卡尺(20分度)测量遮光板宽度,刻度如图丙所示,读数为_________mm

(2)本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中需要满足的条件是M___________m(填“远大于”“小于”“远小于”)

(3)计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为:满分5 manfen5.com=________、满分5 manfen5.com=________(用题中的字母表示)

(4)本实验中,验证滑块运动的动能定理的表达式为________(用题中所给字母表示)

 

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如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A.B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A.B处于同一高度并恰好处于静止状态,剪断两物块之间的轻绳后A下落,B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地(    )

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A.速率的变化量不同

B.机械能的变化量不同

C.重力势能的变化量相同

D.重力做功的平均功率相同

 

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