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(2011·福建理综·T21)如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下...

(2011·福建理综·T21)如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求:

质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小6ec8aac122bd4f6e;弹簧压缩到0.5R时的弹性势能6ec8aac122bd4f6e;已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在6ec8aac122bd4f6e到m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?

6ec8aac122bd4f6e

 

(1)     (2) 3mgR    (3) 【解析】(1)质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供.则由 得 (2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能,由机械能守恒定律有 联立方程解得Ep=3mgR (3) 鱼饵离开管口C作平抛运动,则有     联立方程解得 当鱼饵质量为时,设其到达管口的速度为v2,由机械能守恒定律有 解得 同理有     联立方程解得 鱼饵能够落到水面的最大面积S   
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粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;

小球A冲进轨道时速度v的大小。

6ec8aac122bd4f6e

 

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(2011·北京高考·T22)如图所示,长度为6ec8aac122bd4f6e的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。

在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为6ec8aac122bd4f6e

小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小;

由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点

时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。

6ec8aac122bd4f6e

 

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(2011·安徽高考·T24)如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度6ec8aac122bd4f6e=4 m/s,g取106ec8aac122bd4f6e

6ec8aac122bd4f6e

 
6ec8aac122bd4f6e

(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。

(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。

在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。

 

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(2011·大纲版全国·T26)26.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。

质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。

6ec8aac122bd4f6e

 

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(2011·新课标全国卷·T16)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是(    )

A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小

B. 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加

C. 蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

D. 蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

 

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