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如图4甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆...

如图4甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是 (  )

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A.小环的质量是1 kg

B.细杆与地面间的倾角是30°

C.前3 s内拉力F的最大功率是2.25 W

D.前3 s内小环机械能的增加量是6.75 J

 

A 【解析】设小环的质量为m,细杆与地面间的倾角为α,由题图乙知,小环在第1 s内的加速度a= m/s2=0.5 m/s2,由牛顿第二定律得:5-mgsinα=ma,又4.5=mgsinα,得m=1 kg,A正确;sinα=0.45,B错误;分析可得前3 s内拉力F的最大功率以1 s末为最大,Pm=Fv=5×0.5 W=2.5 W,C错误;前3 s内小环沿杆上升的位移x=×1 m+0.5×2 m=1.25 m,前3 s内小环机械能的增加量ΔE=mv2+mgxsinα=5.75 J,故D错误.
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考点分析:
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小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面.在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的2倍,在下落至离地高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于                       (  )

A. 6ec8aac122bd4f6e           B. 6ec8aac122bd4f6e                C. 6ec8aac122bd4f6e                 D. 6ec8aac122bd4f6e

 

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光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下,抵达光滑的水平面上的B点时的速度大小为v0.光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的活动阻挡条,如图3所示,小球越过n条活动挡条后停下来.若让小球从h高处以初速度v0滚下,则小球能越过的活动阻挡条的条数是(设小球每次越过活动阻挡条时损失的动能相等)                                                          (  )

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A.n           B.2n           C.3n              D.4n

 

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在竖直平面内,有根光滑金属杆弯成如图2所示形状,相应的曲线方程为y=Acosx,将一个光滑小环套在该金属杆上,并从x=0、y=A处以某一初速度沿杆向+x方向运动.运动过程中                                                      (  )

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A.小环在D点的加速度为零

B.小环在B点和D点的加速度相同

C.小环在C点的速度最大

D.小环在C点和E点的加速度方向相同

 

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物体沿直线运动的v-t关系如图1所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则                                                               (  )

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A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W

B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W

C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W

D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W

 

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光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图实-4-12中的A和A′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图实-4-12中的B和B′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接

收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图实-4-12所示.

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图实-4-12

(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有________________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H).

(2)验证机械能守恒定律的关系式为________.

 

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