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如图所示,两物体的质量分别为M和m(M>m),用细绳连接后跨接在半径为R的固定光...

如图所示,两物体的质量分别为M和m(M>m),用细绳连接后跨接在半径为R的固定光滑半圆柱体上(离地面有足够高的距离),两物体刚好位于其水平直径的两端,释放后它们由静止开始运动.问:
(1)m在最高点时的速度大小;
(2)当m与M的比值为多大时,m对圆柱体顶端的压力为零.

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(1)球m从水平直径的一端到达最高点的过程中,只有重力对系统做功,机械能守恒,根据系统的机械能守恒求解球m的速度大小.此过程中,m球上升的高度等于R,而B球下降的高度为,运动过程中,两个小球的速度大小相等. (2)重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可. 【解析】 (1)取m、M的起始位置为零势能面.  设当m运动到圆柱顶时的速度为v, 此时M向下移动 该系统的机械能  机械能守恒  E1=E2,即 0= 得 ; 故; (2)m对圆柱体顶端的压力为零,mg=m 将速度代入,有: 解得:; 答:(1)m在最高点时的速度大小为; (2)当m与M的比值为时,m对圆柱体顶端的压力为零.
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考点分析:
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如图所示,这个装置可以作为火灾报警器使用:试管中装入水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出响声.27℃时,空气柱长度L1为20cm,水银上表面距离导线L2为10cm,管内水银柱的高度h为8cm,大气压强75厘米汞柱,则当温度达到多少摄氏度,报警器会报警?如果要使该装置在87摄氏度报警,则应该再往玻璃管内注入多少厘米高的汞柱?如果大气压增大,则报警温度会受到怎样的影响?

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(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则电场中P点的电势为多少?小球在P点时的电势能为多少?(电势能用ε来表示)
(2)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功?

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为了测量所采集的某种植物种子的密度,一位同学进行了如下实验:
(1)取适量的种子,用天平测出其质量,然后将几粒种子装入注射器内;
(2)将注射器和压强传感器相连,然后缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的刻度V,压强传感器自动记录此时气体的压强p;
(3)重复上述步骤,分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p(见下表);
(4)根据记录的数据,作l/p-V图线,并推算出种子的密度.
实验次数123456
V(ml)22.020.018.016.014.012.0
p(×105Pa)1.0001.1381.3381.5671.9312.512
manfen5.com 满分网(×10-6 Pa-1108.797.476.385.183.98
(5)根据表中数据,在图中画出该实验的l/p-V关系图线.
(6)根据图线,可求得种子的总体积约为     ml (即cm3).
(7)如果测得这些种子的质量为7.86×10-3 kg,则种子的密度为    kg/m3
(8)如果在上述实验过程中,操作过程中用手握住注射器,使注射器内气体的温度升高,那么,所测种子的密度值    (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
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A.用天平测出物体的质量
B.测出A、B两点间的竖直距离
C.利用manfen5.com 满分网-manfen5.com 满分网算出物体从A点运动到B点的过程中重力势能的变化量
D.验证v22-v12与2gh是否相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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