如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC的连接处是半径很小的圆弧,BC与CD相切,圆形轨道CD的半径为R.质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑.求:
(1)小物块通过B点时速度v
B的大小;
(2)小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小;
(3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D.
考点分析:
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为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触.将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.
①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能E
p与h、s和mg之间的关系式是
;
②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
弹簧压缩量x/(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小球飞行水平距离s/m | 2.01 | 3.00 | 4.01 | 4.98 | 6.01 | 6.99 |
在坐标纸上做出x-s的图象.并由图象得出:x与s的关系式是
.
实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为
;
③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:
(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.
由此步骤得到弹簧的压缩量应该为
;
④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比
(选填“偏大”、“偏小”或“相同”).
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在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按照要求安装在光具座上,如图甲所示.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=600mm,选用缝间距d=0.20mm的双缝屏.调整实验装置,观察到双缝干涉条纹.
①选用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离.转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹选定为第1亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数为x
1=1.15mm;继续转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示,其读数为x
2=
mm.
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离△x=
mm;
③实验中测出的光的波长λ=
m.
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如图所示,相距为d的两水平虚线L
1、L
2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场的上下边界,磁场的磁感应强度为B.正方形线框abcd的边长为L(L<d)、质量为m、电阻为R,线框处在磁场正上方,ab边与虚线L
1相距h.线框由静止释放,下落过程中线框平面始终在竖直平面内,线框的ab边刚进人磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同.在线框从进入到全部穿过磁场的过程中,下列说法正确的是
( )
A.线框克服安培力所做的功为mgd
B.线框克服安培力所做的功为mgL
C.线框的最小速度为
D.线框的最小速度为
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如图所示,物体A、B的质量分别为m
A、m
B,且m
B<m
A<2m
B.A和B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮,A静止在倾角θ=30°的斜面上,且细绳平行于斜面.若将斜面倾角θ缓慢增大,在此过程中物体A先保持静止,到达一定角度后又沿斜面下滑,则下列判断正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力先减小、再增大
B.绳对滑轮的作用力随θ的增大而增大
C.物体A沿斜面下滑后做匀加速运动
D.物体A受斜面的作用力保持不变
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静止在光滑水平面上的物体,受到水平外力F作用,F随时间按正弦规律变化,如图所示,图中t
1到t
7各时刻将0~t
8这段时间等分为8段,在t=0时物体由静止开始运动,则( )
A.物体在t
2时刻速度和加速度都达到了最大
B.物体在这段时间内做简谐运动
C.物体在t
3到t
5时间内的动量改变量等于t
2到t
6时间内的动量变化量
D.外力在t
3到t
5时间内所做的功大于t
4到t
6时间内所做的功
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