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如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,...

如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长L=4.0 m,电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动,传送带以速率v=3.0m/s匀速运动。质量为m=1.0 kg的滑块置于水平导轨上,将滑块向左移动压缩弹簧,后由静止释放滑块,滑块脱离弹簧后以速度v0=2.0 m/s滑上传送带,并从传送带右端滑落至地面上的P点。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,g=10m/s2

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(1)如果水平传送带距地面的高度为h=0.2 m,求滑块从传送带右端滑出点到落地点的水平距离是多少

(2)如果增加弹簧的压缩量,重复以上的实验,要使滑块总能落至P点,则弹簧弹性势能的最大值是多少?在传送带上最多能产生多少热量?

 

(1)xP=0.6 m(2)2J 【解析】 试题分析:(1)滑块滑上传送带后由μmg=ma,得加速度a=μg=2 m/s2 设滑块从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t,由v=v0+at,得t=0.5 s 在时间t内滑块的位移为x=v0t+at2=1.25 m<L 故滑块在传送带上加速到与传送带速度相等后匀速从右端滑出 根据平抛运动规律有h=gt′2,xP=vt′, 解得xP=0.6 m。 (2)滑块滑上传送带的初速度如果增大,要使滑块从传送带右端平抛的水平位移不变,而滑块滑上传送带的速度达到最大,则应满足滑块经过传送带减速运动到右端时,速度恰好为v=3 m/s 由v2-v0′2=2(-a)L,解得v0′=5 m/s 故弹簧的最大弹性势能为Epm=mv0′2=12.5 J 在这种情况下产生的热量最多,设相对路程为L′,则L′=L-v=1 m 则最多能产生的热量为Qm=μmgL′=2J。 考点:牛顿第二定律,运动学公式,能量守恒定律 【名师点睛】滑块在传送带上先做匀加速直线运动,由牛顿第二定律求出加速度,然后应用匀变速直线运动规律求出滑块与传送带速度相等时滑块通过的位移,判断滑块运动状态,从而确定滑动离开传送带时的速度.再由平抛运动的规律求解平抛运动的水平距离.要使滑块总能落至P点,滑块离开传送带的速度应不变,对照上题分析滑块被弹出的最大速度,再由能量守恒求弹簧弹性势能的最大值.由相对位移求摩擦生热  
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考点分析:
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如图所示,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ω0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.

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(1)求卫星B的运行周期.

(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们还能相距最近?

 

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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80 m/s2,那么:

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(1)从O点到B点,重物重力势能的减少量ΔEp=________ J,动能增加量ΔEk=________ J(结果取三位有效数字);

(2)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以满分5 manfen5.com为纵轴,以h为横轴画出的图象是下图中的________.

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“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W;当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。

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(1)关于该实验,下列说法正确的是________。

A.打点计时器可以用干电池供电

B.实验仪器安装时,可以不平衡摩擦力

C.每次实验小车必须从同一位置由静止弹出

D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-vm、W-v、W-v,W2-vm、W3-vm……的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系。

(2)如图所示,给出了某次实验打出的纸带,从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带,测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48 cm,BC=1.60 cm,CD=1.62 cm,DE=1.62 cm;已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s,则小车获得的最大速度vm=________m/s。(结果保留两位有效数字)

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如图所示,半径为R的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为满分5 manfen5.com,其轴线上任意一点P(坐标为x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:满分5 manfen5.com,方向沿x轴。现考虑单位面积带电量为满分5 manfen5.com的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r的圆孔,如图2所示。则圆孔轴线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度为

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A.满分5 manfen5.com      B.满分5 manfen5.com

C.满分5 manfen5.com               D.满分5 manfen5.com

 

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如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是 (      )

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A.小球可能落在d点与c点之间

B.小球一定落在c点

C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大

D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同

 

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