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如图所示,质量不计且足够长的倒L型支架下端固定在质量为2m的木板上,在其上端O处...

如图所示,质量不计且足够长的倒L型支架下端固定在质量为2m的木板上,在其上端O处系一长为L的轻绳,绳的下端系一质量为m的小球,小球可视为质点.整个装置在光滑的水平面上以速度v向右做匀速直线运动,水平面的右端为一矮墙.(重力加速度为g)
(1)若木板与墙壁相碰立即与墙壁粘合在一起,试求碰后小球上升至最高点时绳中的张力大小.(小球在运动过程中不与支架相碰);
(2)若木板与墙壁相碰后以原速率反弹,要使绳的最大偏角不超过90°,则生产L应满足什么条件?

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(1)木板与墙壁相碰立即与墙壁粘合在一起,小球以速度v向右做圆周运动,速度v在不同的范围内小球的运动情况不同,分情况讨论. (2)绳的偏角最大时,球与木板的共同速度为υ,根据动量守恒求得共同速度,再根据机械能守恒求得绳长. 【解析】 (1)当时,小球右摆,且设球上升到最高点时绳与竖直方向的夹角为θ≤90 对小球向上摆动的过程有: 小球在最高点时有:T=mgcosθ 解得张力:T= 当时,绳松弛后小球做斜上抛运动,当小球上抛至最高点时绳仍松弛, 故张力T=0. 当时,小球能做完整的圆周运动,设球运动到最高点时速度为υ,对小球从最低点到最高点的过程有: 小球在最高点时有: 解得张力为:T= (2)若绳长为L时,碰后绳的最大偏角为90, 绳的偏角最大时,球与木板的共同速度为υ 据动量守恒得: 2mυ-mυ=3mυ 据机械能守恒得: 解得:L= 所以当L满足 时,绳的偏角不超过90° 答:(1)若木板与墙壁相碰立即与墙壁粘合在一起,碰后小球上升至最高点时绳中的张力大小是 (2)若木板与墙壁相碰后以原速率反弹,要使绳的最大偏角不超过90°,则绳长L应满足条件是.
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考点分析:
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如图1所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,一质量为m的子弹以速度v水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出.设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F.
(1)求木块的长度L;
(2)如果其他条件不变,只是将木块固定在水平面上,以子弹射入木块时为计时起点,以t表示子弹运动到木块最右端的时刻,请你在下面给出的坐标系中(如图2)定性画出子弹在0~t这段时间内的速度随时间变化的图线.(图中标出了子弹的初速度v和未固定木块时子弹与木块的共同速度v.)
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图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B 两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37°,C、D 两端相距4.45m,B、C相距很近.水平部分AB 以5m/s的速率顺时针转动.将质量为10kg 的一袋大米放在A 端,到达B 端后,速度大小不变地传到倾斜的CD 部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.(g取10m/s2)试求:
(1)若CD 部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离.
(2)若要米袋能被送到D 端,求CD 部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围.

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(1)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表,下列选项中正确的是
A.若用“等电势差”描绘等势线,用电压表
B.若用“等电势差”描绘等势线,用电流表
C.若用“等电势”描绘等势线,用灵敏电流表
D.若用“等电势”描绘等势线,用电压表
(2)探究能力是物理学研究的重要能力之一.有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关.他以圆型砂轮为研究对象,研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系.如图所示,砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺和砂轮间的摩擦力恒为manfen5.com 满分网,(不计转轴的质量及其与支架间的摩擦)分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同角速度旋转的进行实验,最后得到的数据如表所示
半径/cm质量/m角速度/rad•s-1圈数转动动能/J
4128
41318
41432
42216
43224
44232
81216
121224
161232
(1)根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek,并填在上面的表格里.
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为   
(3)以上实验运用了物理学中的一个重要的思维方法是:   
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如果用F表示滑动摩擦力的大小,用 FN表示正压力的大小,则有F=μFN,式中μ叫做动摩擦因数.为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验.如图1所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,B板水平固定,用测力计拉A,使A匀速向左运动,读出并记下测力计的读数 F,测出木块A的质量m,则μ=F/mg
(1)该同学把待测的纸贴在木块A和木板B上是为了   
A.防止纸被拉破
B.防止纸在拉动过程中皱折
C.增大木块A和木板B之间的相互作用力
D.增大木块A和木板B之间的滑动摩擦力
(2)在实验操作过程中,应尽量使木块A做匀速运动,以减小实验误差.操作示意图如图2所示,则测力计测得的滑动摩擦力误差较小的是   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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