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如图,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相...

如图,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R。一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心o等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ。求

(1)物体第一次通过B点时的动能和经过圆弧轨道第一次回到B点时的动能;

(2)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;

(3)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1) (2) (3) 【解析】(1) (2)物体从P点出发至最终到达B点速度为零的全过程,由动能定理得 mgRcosθ—μmgcosθS总=0 所以: (3)最终物体以B(还有B关于OE的对称点)为最高点,在圆弧底部做往复运动,物体从B运动到E的过程,由动能定理得: 在E点,由牛顿第二定律得: 联立解得: 则物体对圆弧轨道的压力:
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考点分析:
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物体从高出地面H处,由静止自由下落,如图所示,不考虑空气阻力,落至地面进入沙坑深h处停止,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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质量m=1 t的小汽车,以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是vm1=12 m/s,以额定功率开上每前进20 m升高1 m的山坡时最大速度是vm2=8 m/s.如果这两种情况中车所受到的摩擦力相等,求:

(1)汽车发动机的额定功率.

(2)摩擦阻力.

(3)车沿原山坡以额定功率下行时的最大速度vm3.(g取10 m/s2

 

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如图所示,质量是20kg的小车,在一个与斜面平行的200N的拉力作用下,由静止开始前进了3m,斜面的倾角为300,小车与斜面间的摩擦力忽略不计.求这一过程物体的重力势能增加了多少?物体的动能增加了多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和       

A.电源     B.秒表     C.小桶      D.沙子

(2)木板倾斜的目的是为了                    

(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是(   )

A.橡皮筋处于原长状态                                       B.橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处                         D.小车已过两个铁钉的连线

(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的         部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)

①A—D    ②C—H   ③E—H    ④G—K

    说明: 6ec8aac122bd4f6e

(5)下面是本实验的数据记录表,

 

橡皮筋做功

10个间隔距离x(m)

10个间隔时间T(s)

小车获得速度vn(m/s)

小车速度的平方vn2(m/s)2

1

W

0.2880

0.2

1.44

2.07

2

2W

0.4176

0.2

2.09

4.36

3

3W

0.4896

0.2

2.45

5.99

4

4W

0.5904

0.2

2.95

8.71

5

5W

0.6480

0.2

3.24

10.50

从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn        。请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性。

 

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如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与物块拴接,物块保持静止放在光滑水平面上。现用外力缓慢拉动物块,若外力所做的功为W,则物块移动的距离为        

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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