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如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆...

如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r<<R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管,问:

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(1)若要使小球能从C端出来,初速度v0,多大?

(2)在小球从C端出来的瞬间,对管壁压力有哪几种典型情况?初速v0各应满足什么条件?

 

(1)(2)①当N=0时,②对管壁有向上的压力,③对管壁有向下的压力, 【解析】 试题分析:(1)当球恰好能从C端出来时,速度为零,根据机械能守恒定律求解初速度v0. (2)以小球为研究对象,小球经过C点时速度不同,管壁对球的作用力大小和方向不同,分析讨论:当管壁对球无作用力时,在C点由重力提供小球的向心力,由牛顿第二定律求出在C点的速度,由机械能守恒定律求出初速v0.当初速度大于和小于临界速度时,由向心力知识分析管壁对球的作用力大小和方向. (1)           当球恰好能从C端出来时,速度vC=0.根据机械能守恒定律得:,解得,所以要使小球能从C端出来,初速度 (2)           在小球从C端出来的瞬间,对管壁压力有三种典型情况: (3)           ①当管壁对球无作用力时,即N=0时,,解得,根据机械能守恒定律得,解得 ②当管壁对球的作用力方向向下时,球对管壁的压力方向向上,此时 ③当管壁对球的作用力方向向上时,球对管壁的压力方向向下,此时 考点: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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在新疆旅游时,最刺激的莫过于滑沙运动.某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为2v0,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度为L,斜面倾角为α,人的质量为m,滑沙板质量不计,重力加速度为g。求

(1)人在下滑过程中受到的阻力为多少?

(2)如果人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为多少?

 

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如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器.烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号.如图乙所示.设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm,由此可验证机械能守恒定律.已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样.根据以上内容回答下列问题.

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(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=        s.

(2)根据图乙所给的数据可知:毛笔画下记号“3”时,圆柱棒下落的速度6ec8aac122bd4f6e        6ec8aac122bd4f6e;画下记号“6”时,圆柱棒下落的速度6ec8aac122bd4f6e         6ec8aac122bd4f6e;在毛笔画下记号“3到画下记号“6”的这段时间内,棒的动能的增加量为         J,重力势能的减少量为         J.由此可得出的结论是:           .(g=6ec8aac122bd4f6e,结果保留三位有效数字)

 

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像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两上光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2

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(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=_______      

(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=_______           

(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是_______________                      __.

(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是________   ;曲线上部弯曲的原因____

 

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如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中(       )

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A.M、m各自的机械能分别守恒

B.M减少的机械能等于m增加的机械能

C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能

D.M和m组成的系统机械能守恒

 

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如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是 (      )

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A.向右做加速运动        B.向右做减速运动

C.向左做加速运动        D.向左做减速运动

 

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