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如图所示,质量为m=0.4kg的小钢球(可视为质点)从左侧光滑斜面上高度h=3....

如图所示,质量为m=0.4kg的小钢球(可视为质点)从左侧光滑斜面上高度h=3.6m的A处由静止向滑下,经过水平粗糙直道BC,进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,轨道半径为R=0.4m,第一次通过轨道最高点P后,从最低点C进入水平粗糙直道CD,继而冲向右侧光滑斜面DE;斜面DE足够长且倾角θ=30°,小钢球滑下斜面DE后,经DC第二次通过轨道最高点P后,从轨道最低点C进入水平直道CB,继而冲向左侧斜面AB;如此往复运动.已知水平直道BC和CD长均为L=2.0m,小钢球与水平直道之间的动摩擦因数均为μ=0.2.重力加速度g取10m/s2.(每次经过轨道连接处B和D的能量损失均忽略不计)求:

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(1)小钢球第一次经过C点时速度的vc的大小;

(2)小钢球第一经过P点时,受到轨道弹力的大小;

(3)小钢球在竖直平面内做完整圆周运动的次数.

 

(1)小钢球第一次经过C点时速度的vc的大小为8m/s; (2)小钢球第一经过P点时,受到轨道弹力的大小为44N; (3)小钢球在竖直平面内做完整圆周运动的次数为3次 【解析】【解析】 (1)从A到C有动能定理可得 mgh﹣μmgL= 解得vC=8m/s (2)从C到P根据动能定理可得 解得 在P点根据牛顿第二定律可得 解得FN=44N (3)刚好能通过最高点P的速度为v,则mg= 解得v=2m/s 从最高点到P点速度为2m/s过程中在BD段通过的总路程为x 解得x=13.6m n= 故钢球在竖直平面内做完整圆周运动的次数为3次 答:(1)小钢球第一次经过C点时速度的vc的大小为8m/s; (2)小钢球第一经过P点时,受到轨道弹力的大小为44N; (3)小钢球在竖直平面内做完整圆周运动的次数为3次 【考点】动能定理;向心力. 【专题】动能定理的应用专题. 【分析】(1)从A到C有动能定理求的到达C点的速度; (2)从C到P根据动能定理可得到达P点的速度,根据牛顿第二定律求的作用力 (3)由牛顿第二定律求的刚好通过最高点的速度,根据动能定理求得在BD段通过的路程,即可求得次数 【点评】本题是简单的多过程问题,要灵活选择研究的过程.抓住合外力对物体做功等于物体动能的变化求解,掌握动能定理和受力做功分析是解决问题的关键  
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考点分析:
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如图,让一小物体(可看作质点)从图示斜面上的A点以v0=4m/s的初速度滑上斜面,物体滑到斜面上的B点后沿原路返回.若A到B的距离为1m,斜面倾角为θ=37°.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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(1)求物体与斜面间的动摩擦因数;

(2)若设水平地面为零重力势能面,且物体返回经过C点时,其动能恰与重力势能相等,求C点相对水平地面的高度h.

 

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距沙坑高h=7m处,以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体,物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.4m深处停下.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求:

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(1)物体上升到最高点时离抛出点的高度H;

(2)物体在沙坑中受到的平均阻力f大小是多少?

 

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如图,一个小球沿光滑固定轨道从A点由静止开始滑下.已知轨道的末端水平,距水平地面的高度h=3.2m,小球落地点距轨道末端的水平距离x=4.8m.取g=10m/s2,求:

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(1)小球离开轨道时的速度大小;

(2)A点离地面的高度H.

 

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某同学利用如图(甲)所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.图(乙)是他认为较理想的一条纸带,O点是打点计时器打出的第一个点(初速为零),A、B、C、D、E、F点是纸带上相邻的点.他们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算,测量记录见下表

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计数点

A

B

C

D

E

F

h/cm

6.9

9.47

12.40

15.71

19.41

23.49

(1)距离h的记录中不符合有效数字读数的一组是      (填写计数点名称).

(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量

D.释放纸带,立即接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是      (填选项对应的字母)

(3)打点计时器的频率为50Hz,则计时器打下C点时,重物的速度大小为      m/s;

(4)计数点C、D、E与O点之间的距离分别用hC、hD、hE表示,打点计时器的打点周期用T表示,若重物质量为m,重力加速度为g,则从O到D重物动能的增加量△Ek=     ;O到D重物重力势能的减少量△EP=      (△Ek、△EP均用hC、hD、hE、T、m、g符号表示).

 

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如图所示为一条河流,河水流速为v,一只船从A点先后两次渡河到对岸,船在静水中行驶的速度为u,第一次船头向着AB方向行驶,渡河时间为t1,船的位移为s1;第二次船头向着AC方向行驶,渡河时间为t2,船的位移为s2.若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等,则有(  )

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A.t1=t2    B.t1<t2    C.s1<s2    D.s1>s2

 

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