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如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB齐平,...

如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB齐平,静止放于光滑斜面上,一长为L的轻质细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球,将细线拉至水平,此时小球在位置C,由静止释放小球,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断,D点到AB的距离为h,之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,弹簧的最大压缩量为x,重力加速度为g.求:

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(1)细绳所能承受的最大拉力;

(2)斜面的倾角θ的正切值;

(3)弹簧所获得的最大弹性势能.

 

(1)3mg (2) (3)mg(x+h+L) 【解析】 试题分析:(1)小球由C到D,机械能守恒mgL=mv12, v1= 在D点,F-mg=m,F=3mg 由牛顿第三定律知,细绳所能承受的最大拉力为3mg. (2)小球由D到A做平抛运动 vy=,tanθ==. (3)小球到达A点时 vA2=vy2+v12=2g(h+L) 在压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒Ep=mgxsinθ+mvA2 所以Ep=mg(x+h+L). 考点:功能关系;牛顿第二定律;机械能守恒定律.
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考点分析:
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一根细绳不可伸长,通过定滑轮,两端系有质量为Mm的小球,且M=2m,开始时用手握住M,使Mm离地高度均为h并处于静止状态.求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)当M由静止释放下落h高时的速度.

(2)设M落地即静止运动,求m离地的最大高度。(h远小于半绳长,绳与滑轮质量及各种摩擦均不计)

 

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质量m=1kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4m时,拉力F停止作用,运动到位移是8m时物体停止。运动过程中Ek说明: 满分5 manfen5.com的图线如图所示。求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)物体的初速度为多大?

(2)物体跟水平面间的动摩擦因数为多大?

(3)拉力F的大小为多大?(g取10m/s2

 

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神舟五号载人飞船质量为m,在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道。还已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g。求:

(1)飞船在上述圆轨道上运行的周期T

(2)飞船在上述圆轨道上运行时的动能EK.

 

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从地面斜向上抛出一个质量为m的物体,初速度为v0,不计空气阻力,取地面物体的重力势能为零,当物体的重力势能是其动能3倍时,物体离地面的高度为    

 

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在进行“验证机械能守恒定律”的实验中,

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(1)在实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.

①在甲图中,下落物体应选择密度_______ (选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是m1________ 说明: 满分5 manfen5.com (选填“>”、“=”或“<”).

②采用图乙的方案进行实验,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和 ______________.

③比较两种实验方案,你认为________ 更合理,理由是__________________________________________.

(2)有一同学采用了甲图所示的方案,选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,ABC为三个计数点,打点计时器通以50 Hz交流电,在计数点AB之间、BC之间还各有一个点,重锤的质量为0.5kg,根据以上数据当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J;这时它的动能是________J;根据上面这两个数据你能得到的结论是: ________________________。(结果保留三位有效数字)说明: 满分5 manfen5.com

 

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