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如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的...

如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:

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(1)水平外力F的大小;

(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;

(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.

 

(1)F=10mgtan θ(2)v=(3)W=9mgrsin θ. 【解析】 试题分析:(1)以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得tan θ=得F=10mgtan θ. (2)以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得mgh=mv2   解得v= (3)撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得: 10mg=·10m·v12      解得v1= 以1号球为研究对象,由动能定理得mgh+W=mv12     得W=9mgrsin θ. 考点:本题考查了机械能守恒和动能定理的应用
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考点分析:
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光电计时器的实验简易示意图如下,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B,右端N外与水平传送带理想连接,今将效果好、宽度为d=3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上,且高出物块,并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分长度L=8m,沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速传动。物块A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,质量mA= mB=1kg。开始时在A、B间压缩一轻弹簧P,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开A、B,迅速移去轻弹簧,两物块第一次通过光电门,计时器显示读数均为t=9.0×10-4s。取g=10m/s2,试求:

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(1)弹簧弹开前储存的弹性势能EP

(2)物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm

(3)物块B在传送带上滑动的全过程中因摩擦产生的热量Q。

 

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用一根长为l的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角.现突然将该电场方向变为向下但大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:

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(1)匀强电场的电场强度的大小;

(2)小球经过最低点时丝线的拉力.

 

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在竖直的井底,将一物块以11 m/s的速度竖直的向上抛出,物体冲过井口时被人接住,在被人接住前1s内物体的位移是4 m,位移方向向上,不计空气阻力,g取10 m/s2,求:

(1)物体从抛出到被人接住所经历的时间;

(2)此竖直井的深度.

 

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如下图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为 mA=10 kg, mB=20 kg,A、B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求所加水平力F的大小,并画出A、B的受力分析图.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

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在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:cm).

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⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是__________,应记作__________cm.

⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为__________,而动能的增加量为__________(均保留三位有效数字,重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量__________动能的增加量,原因是__________________________.

⑶另一位同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,不过他数了一下,从打点计时器打下的第一个点O数起,图中的B是打点计时器打下的第9个点.因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为__________,这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_________动能的增加量,原因是________________________.

 

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