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(2012年开封二模)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,...

(2012年开封二模)如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R. 一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进人导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 弹簧开始时的弹性势能。

(2) 物体从B点运动至C点克服阻力做的功。

(3) 物体离开C点后落回水平面时的速度大小。

 

(1)EP =3mgR(2) 克服摩擦力做功mgR(3) 【解析】(1)物块在B点时合外力提供向心力,FB-mg=m, 由题意可知,FB =7mg。 从小球开始运动到B点,由机械能守恒定律可知,EP=mvB2. 解得:EP =3mgR。 (2)在C点,由题意可知压力为零,所以mg=m, 解得vC=。 小球从B到C的运动过程中由动能定理可得,-mg ·2R+Wf=mvC2-.mvB2. 解得:Wf=-mgR。即克服摩擦力做功mgR。 (3)小球离开C点落回地面,由动能定理得,mg ·2R =mv2-.mvC2. 解得:v=.
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考点分析:
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(2012年2月山东潍坊重点中学联考)如图所示,用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,弯曲部分是由两个半径均为R = 0.2 m 的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径).轨道底端A与水平地面相切,顶端与一个长为l = 0.9 m的水平轨道相切B点.一倾角为θ = 37°的倾斜轨道固定于右侧地面上,其顶点D与水平轨道的高度差为h = 0.45 m,并与其它两个轨道处于同一竖直平面内.一质量为m = 0.1 kg 的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内,沿轨道ABC运动,并恰好从D点以平行斜面的速度进入斜轨道.小物体与BC段间的动摩擦因数μ = 0.5. (不计空气阻力,g取10 m/s2.sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)小物体从B点运动到D点所用的时间;

(2)小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向;

(3)小物体在A点的动能.

 

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(2012年2月西安五校联考)如图所示,一半径R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管(图中圆管未画出)进入轨道ABC。已知AB段为光滑的弧形轨道,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m ;BC斜面与AB轨道对接,倾角为37°,滑块与圆盘及BC斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失, 最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?

(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能。

(3)从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点,求BC之间的距离。

 

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(2012年2月唐山模拟)某研究小组在“探究加速度和力、质量的关系”时,利用气垫导轨和光电门进行实验。气垫导轨可以在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜,从而极大地减少摩擦力的影响,滑块的运动可以近似看成无摩擦运动。光电门可以准确地记录滑块挡光板通过光电门的时间,从而得到滑块通过光电门的速度,如图所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)实验时,该小组将托盘和砝码的重力作为滑块所受合外力,但实际上二者只是近似相等,请回答,二者近似相等需要满足什么条件?

________________________________________________________________

(2)滑块挡光板宽度为d,某次实验时发现光电门记录时间为△t,则滑块通过光电门时的速度大小的表达式v=__________。

(3)该小组保持滑块质量恒定,光电门的位置固定,并且始终从同一位置释放,不断改变砝码的个数,并通过计算得到多组滑块通过光电门的数据,如下表所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

为了便于研究合外力与加速度的关系,该小组用托盘和砝码的总质量代表合外力作为横轴,请你选择合适的物理量代表加速度作为纵轴,并利用表格中数据在坐标纸中选择标度描点作图。通过绘出的图线可以得到如下结论:在滑块质量一定时,_____________________________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(2012年2月西安五校联考)某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,如图甲所示。同学将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组进行探究,得出结论。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 在数据分析过程中,小组同学先得出了vBh图像,继而又得出vB2h图像,如图丙、丁所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请根据图像回答下列问题:

(1)小明同学在得出vBh图像后,为什么还要作出vB2h图像?                  

(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,求出图丁图像的斜率为k,则重力加速度g=    

 

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(2012年2月济南检测)如右图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,假设导弹仅在地球引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标BC为轨道的远地点,距地面高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G。则下列结论正确的是学

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.导弹在C点的速度大于 6ec8aac122bd4f6e 

B.导弹在C点的速度等于 6ec8aac122bd4f6e

C.导弹在C点的加速度等于6ec8aac122bd4f6e 

D.导弹在C点的加速度大于6ec8aac122bd4f6e

 

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