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长为L的细线一端系一质量为m的小球,细线的另一端用手拿住,手持线的这端在水平桌面...

长为L的细线一端系一质量为m的小球,细线的另一端用手拿住,手持线的这端在水平桌面上沿以O点为圆心,R为半径的圆周做匀速圆周运动.达到稳定状态时,细线总是沿圆周的切线方向,如图所示,已知小球与桌面之间的摩擦系数为μ,试求:(1)小球的动能多大?(2)手持线运动中做功的功率多大?

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小球在水平面内做匀速圆周运动,根据小球沿着半径方向和垂直于半径方向的受力可以求得绳的拉力的大小,根据功率的公式可以求得收对细线做功的功率的大小. 【解析】 (1)球做匀速圆周运动,动能不变. 小球在水平面上只受拉力T和摩擦力f,由动能定理可知,T和f做功相等:Wf=WT   f•2πr=T•2πR 根据几何关系,如右图,,所以   解得 T与f的合力提供向心力,如右图: (2)因为Wf=WT,所以P=PT   又Pf=f•v= 所以,PT=Pf= 答:(1)小球的动能为. (2)手持线运动中做功的功率为.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放,
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.(取g=10m/s2
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某司机为确定他的汽车上所载货物的质量,他采用如下方法:已知汽车自身的质量为m,汽车所受阻力与车所受重力的比例系数为k,当汽车空载时,让汽车在平直公路上以额定功率行驶,从速度表上读出汽车达到的最大速度为v.则额定功率P为多少?当汽车载重时,仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶,从速度表上再读出汽车达到的最大速度为vm.设汽车行驶时的阻力与总重力成正比.试根据上述提供的已知量,求出车上所载货物的质量m为多少?
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用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验:
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(1)为进行该实验,备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关.其中不必要的器材是    .缺少的器材是   
(2)若实验中所用重物的质量m=1㎏,打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如下图所示,O、A、B、C、D为相邻的几点,测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm,查出当地的重力加速度g=9.80m/s2,则重物在B点时的动能EAB=     J.从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量是    J,由此得出的结论是    .(计算结果保留三位有效数字) 
(3)根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h,以manfen5.com 满分网为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的    ,就证明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是    查看答案
一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s. (1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式:   
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x (cm)1.001.502.002.503.003.50
小钢球飞行的水平距离s (cm)1.011.502.012.493.013.50
根据上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为    ,并说明理由:    查看答案
用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行.小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带,记录共运动情况.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:
(1)适当垫高木板是为了   
(2)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的    (填“全部”、“前面部分”或“后面部分”);
(3)若实验作了n次,所用橡皮条分别为1根、2根…n根,通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn,用W表示橡皮条对小车所做的功,作出的W-v2图线是一条过坐标原点的直线,这说明W与v的关系是   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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