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如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面...

如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:

(1) 从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.

(2) 斜面倾角6ec8aac122bd4f6e

(3) B的最大速度vBm

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

⑴设开始时弹簧压缩的长度为xB得:      ① 设当物体A刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为xA,得:   ② 当物体A刚离开地面时,物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为:    ③ 由①②③式解得:   ④ ⑵物体A刚刚离开地面时,以B为研究对象,物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxA、细线的拉力T三个力的作用,设物体B的加速度为a,根据牛顿第二定律,对B有:    ⑤ 对A有:  ⑥ 由②③两式得:  ⑦ 当B获得最大速度时,有:   ⑧ 由②⑦⑧式联立,解得:   ⑨ 所以:    ⑩ (3)由于xA=xB,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,且物体A刚刚离开地面时,B、C两物体的速度相等,设为vBm,由动能定理得:     ⑾ 由①④⑩⑾式,解得: 【解析】略
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如图所示,金属极板AB间有电场强度E=200N/C的匀强电场,一带电量q=-2×10-3C的小球开始时静止在电场中的6ec8aac122bd4f6e点,靠近金属极板B处有一挡板S,小球与挡板S的距离x1=5cm,与6ec8aac122bd4f6e板距离,x2=45cm小球的重力不计。在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍,已知k=5/6,碰撞过程中小球的机械能没有损失。(已知:lg1.2=0.07918)

(1)求小球第一次到达挡板S时的动能;

(2)求小球第一次与挡板S相碰后向右运动的距离;

(3)小球与挡板S经过多少次碰撞后,才能运动到6ec8aac122bd4f6e板。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB长S1=3m, OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F。当小车在CD上运动了S2=3.28m时速度v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0.2kg,与CD间的动摩擦因数u=0.4。(取g=10m/s2

求:(1)恒力F的作用时间t。

(2)AB与CD的高度差h。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1㎏的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度v0=4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)以圆弧最低点为参考面,物体释放后最终机械能的大小;

(2)物体释放后,在圆弧最低点对圆弧面的最小压力大小;

(3)物体释放后,在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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马拉着质量为60kg的雪橇,从静止开始先做匀加速运动直线运动,6s末达到最大功率,速度为6m/s。从第6s末开始,马拉雪橇的功率保持不变,直到达到最大速度vm=10m/s后继续作匀速直线运动,全程用时78s,设运动过程中运动阻力不变,g=10m/s2,求:

(1)运动阻力大小;

(2)马拉雪橇的最大功率;

(3)全程的距离;

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的点,对纸带上的痕迹进行测量就可以验证机械能守恒定律。

(1)如图所示,选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,其余如图,使用电源的频率为f,则打C点的重锺的速度为_________________,打点计时器在打C点时重锤的动能为__________________,打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为__________________。

(2)实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用,若已知当地重力加速度的值为g,用(1)小题给出已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为______________________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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