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如图所示,左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平, O点为球心...

如图所示,左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平, O点为球心,碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°。一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,线的两端分别系有可视为质点的小球m1m2,且m1>m2。开始时m1恰在右端碗口水平直径A处, m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失。

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(1)求小球m2沿斜面上升的最大距离s;

(2)若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为R/2,求满分5 manfen5.com=?

 

(1) R (2) 【解析】 试题分析:(1)设重力加速度为g,小球m1到达最低点B时m1、m2的速度大小分别为v1、v2,由运动的合成与分解得v1=v2① 对m1、m2系统由机械能守恒定律得 m1gR-m2gh=m1v+m2v② 由几何关系得h=Rsin 30°③ 设细绳断后m2沿斜面上升的距离为x′,对m2由机械能守恒定律得m2gx′sin 30°=m2v-0④ 小球m2沿斜面上升的最大距离x=R+x′⑤ 联立得x=R.⑥ (2)对小球m1,由机械能守恒定律得m1v=m1g·⑦ 联立①②③⑦式得=. 考点:机械能守恒定 【名师点睛】(1)应用机械能守恒定律解题时,要正确选择系统和过程.(2)对于通过绳或杆连接的多个物体组成的系统,注意找物体间的速度关系和高度变化关系.(3)链条、液柱类不能看做质点的物体,要按重心位置确定高度.  
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考点分析:
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中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测,届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星,登月着陆器从绕月卫星出发,沿椭圆轨道降落到月球的表面上,与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来.假设着陆器第一次弹起的最大高度为h,水平速度为v1,第二次着陆时速度为v2.已知月球半径为R,求在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度.

 

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在研究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系的实验中,弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到,而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量.现有两组同 学分别按图甲(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面)和图乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使滑块在气垫导轨上向右运动,通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量.请写出图甲方案中弹性势能与小球质量及图中各量之间的关系Ep=______;图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量为________;两种方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对________的测量.

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“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8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2W0、3W0、4W0……,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验,下列说法正确的是      

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A.本实验不需要平衡摩擦力

B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等

C.每次实验中应使小车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,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象,直到找出合力做功与物体速度变化的关系。

 

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在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为E点关于c电荷的对称点,则下列说法中正确的是(  )

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A.D点的电场强度为零、电势可能为零

B.E、F两点的电场强度等大反向、电势相等

C.E、G、H三点的电场强度和电势均相同

D.若释放c电荷,c电荷将一直做加速运动(不计空气阻力)

 

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如图所示,在平行于xOy平面的区域内存在着电场,一个正电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点,在这两个过程中,均需要克服电场力做功,且做功的数值相等.下列说法正确的是(  )

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A.A、B两点在同一个等势面上

B.B点的电势低于C点的电势

C.该电荷在A点的电势能大于在C点的电势能

D.这一区域内的电场可能是在第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的

 

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