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如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其轨道...

如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其轨道内径略大于小球直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.用力推一质量为m=0.8kg的小球压缩弹簧到A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力F1=58N,水平轨道以B为边界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因素为μ=0.5,右侧BC段光滑.求(g=10m/s2
(1)小球进入半圆轨道C点时的速度.
(2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能.
(3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.

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对小球在C点受力分析,由牛顿第二定律求解C点时的速度. 从A到B由动能定理求解弹簧做功,根据弹簧做功量度弹性势能的变化得出弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能. 从C点到D点过程由机械能守恒得D点速度,由牛顿第二定律求解. 【解析】 (1)设小球在C处的速度为v1,由牛顿第二定律有 F1-mg= V1=5m/s. (2)设弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能Ep. 从A到B由动能定理有: W-μmgx=mv12 弹簧做功量度弹性势能的变化 ∴Ep=W=11.2J (3)从C点到D点过程机械能守恒,D点速度为v2 mv12=mv22+2mgR v2=3m/s 由于v2>=2m/s 所以小球在D点对轨道外壁有压力 设小球在D点受轨道的作用力为F2,由牛顿第二定律有 F2+mg= F2=10N 由牛顿第三定律得球队轨道的压力为10N,方向竖直向上. 答:(1)小球进入半圆轨道C点时的速度是5m/s. (2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能是11.2J. (3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力为10N,方向竖直向上.
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考点分析:
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如图所示,在X>0,Y>0的空间中存在两个以水平面MN为界,磁感应强度大小均为B,方向相反的匀强磁场.一根上端开口、内壁光滑的绝缘细管,长为L,其底部有一质量为m、电量为+q的粒子.在水平外力作用下,保持细管始终平行于Y轴,沿X方向以速度v匀速向右运动,且manfen5.com 满分网,不计粒子的重力.求:
(1)细管刚进入磁场时,粒子运动的加速度大小、方向;
(2)维持细管始终平行于Y轴向右匀速运动的过程中,水平外力所做的功;
(3)粒子第一次到达运动轨迹最高点的位置坐标.

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某同学在实验室中找到一只小灯泡,标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清,为了得到额定电压值,他先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=manfen5.com 满分网=manfen5.com 满分网=1.23V.该同学怀疑所得电压值不准确,于是,他利用表(a)中可供选择的实验器材设计一个电路进行测量.当电压达到1.23V时,发现灯泡亮度很弱,于是,该同学继续缓慢地增加电压,观察灯泡的亮度,并测出不同电压时的电流值,当达到2.70V时,发现灯泡已太亮,立即断开开关,如表(b)所示.
表(b)实际测量的电压、电流值
次数1234567
U/v0.200.601.001.401.802.202.70
I/mA80155195227255279310
通过表(b)中记录的数据进行分析,请完成下列实验要求:
①根据表(b)中的实验数据,在给出的方格纸内画出U-I图,并从图线上分析得到该灯的额定电压为______
②从表(b)中的实验数据可以分析,该同学实验时所选择的最合理的电路应为下列四个电路图中的图______;所用的电流表为______
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在平抛运动的实验探究中:
(1)如图所示,用小锤打击弹性金属片C,金属片C把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动.观察到两球______落地,多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复实验,观察到两球______落地,这说明了小球A在竖直方向上的运动为______运动.
(2)如图所示,将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上______,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、B两球仍会在水平面上______,这说明平抛运动在水平方向上的分运动是______运动.

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如图,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动.若导体AB通过的位移相同,则( )
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A.甲图中外力做功多
B.两图中外力做功相同
C.乙图中外力做功多
D.无法判断
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上海磁悬浮线路需要转弯的地方有三处,其中设计的最大转弯处半径达到8000米,用肉眼看几乎是一条直线,而转弯处最小半径也达到1300米.一个质量50kg的乘客坐在以360km/h不变速率驶过半径2500米弯道的车厢内,下列说法正确的是( )
A.乘客受到来自车厢的力大小约为200N
B.乘客受到来自车厢的力大小约为539N
C.弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适
D.弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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