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(13分)如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的...

(13分)如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.最初用手沿光滑直杆方向拉住小物块在如图所示的位置静止,现将小物块从C点由静止释放,

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试求:(1)手沿杆的拉力要多大才能使小滑块在如图位置静止?;

(2)小物块能下滑的最大距离;

(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.(结果均可用根号表示)

 

(1)mg(1/2 +√3 /2 )(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)F=mg(1/2 +√3 /2 ) (2)设小物块能下滑的最大距离为sm,由机械能守恒定律有 而 代入解得  (3)设小物块下滑距离为L时的速度大小为v,此时小球的速度大小为vB,则       解得  考点:本题考查了机械能守恒定律的应用
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考点分析:
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(12分)学校举行遥控赛车(可视为质点)比赛.比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,赛车以额定功率P=2.0w沿水平直线轨道运动,过B点进入半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续沿光滑平直轨道运动,然后冲上光滑斜坡,最后从C点水平飞出落到水平轨道的D点.已知赛车质量m=0.1kg,,已知赛车在AB段运动中所受阻力f恒为0.2N.(取g=10m/s2)求:

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(1)如果水平直线轨道AB足够长,求赛车运动过程中的最大速度Vm

(2)如果水平直线轨道AB长L=10m,要让赛车从竖直圆轨道E点通过,赛车从A点开始至少需工作多长时间;

(3) 如果赛车以最大速度冲过B点,绕过竖直圆轨道后到达 C点,C点高度可调,那么赛车落地点D离飞出点C的最大水平位移多大?

 

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(10分)一个物块放置在粗糙程度均匀的水平地面上,受到水平拉力F作用,F随时间t变化的关系如图(a)所示,物块速度6ec8aac122bd4f6e随时间t变化的关系如图(b)所示.(g取10m/s2)

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求:(1)1s末物块所受摩擦力的大小6ec8aac122bd4f6e

(2)物块与水平地面间的动摩擦因数.

 

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(10分)2011年初,我国南方多次遭受严重的冰灾,给交通运输带来巨大的影响.已知汽车橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为0.7,与冰面的动摩擦因数为0.1.当汽车以某一速度沿水平普通路面行驶时,急刹车后(设车轮立即停止转动),汽车要滑行14 m才能停下.那么,在冰冻天气,该汽车若以同样速度在结了冰的水平路面上行驶,急刹车后汽车继续滑行的距离增大了多少?

 

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(Ⅰ)某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

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A.按(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.5kg,钩码总质量m=0.30kg.

B.先释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为6ec8aac122bd4f6e=50Hz),打出一条纸带.

他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,进行长度测量,且经检查测量数据准确无误后,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=0.176 J,把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.

此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是         

A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏大

D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差   的重要原因

(Ⅱ)该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm)

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(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是(填A、B、C、D或E)点读数________.

(2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用vC=6ec8aac122bd4f6e计算与C点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法(填“对”或“不对”)___________.

(3)若O点到某计数点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________________.

(4)若重锤质量m=2.00×10-1 kg,重力加速度g=9.80 m/s2,由图中给出的数据,可得出从O点到打下D点,重锤重力势能的减少量为_______________ J,而动能的增加量为____________ J(均保留三位有效数字).

 

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如上右图所示是一辆汽车从高台水平飞出后所摄得的频闪照片,照片上的虚线为用铅笔画出的正方形格子,若汽车的长度是3.6 m,取g=10m/s2

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(1)频闪的时间间隔t        ;(2)汽车离开高台时的速度        .

 

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