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半径为R的竖直放置的圆轨道与平直轨道相连,如图所示,质量为m的小球A以一定的初速...

半径为R的竖直放置的圆轨道与平直轨道相连,如图所示,质量为m的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿轨道的内壁冲上去.如果A经过N点时的速度为v,A经过轨道最高点M时对轨道的压力太小等于小球的重力,重力加速度为g,求:
(1)小球落地点P与N之间的距离s:
(2)取N点为零势面,小球在M点的机械能E;
(3)小球从N到M这一段过程中摩擦阻力做的功.
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(1)以小球为研究对象,小球经过M点时,由轨道的弹力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球的速度.小球离开M点后做平抛运动,由高度和初速度求出水平距离s. (2)小球在M点的机械能E等于动能与重力势能之和,取N点为零势面,其重力势能为mg•2R. (3)根据动能定理求解小球从N到M这一段过程中摩擦阻力做的功. 【解析】 (1)以小球为研究对象,根据牛顿第二定律得: 由题:N=mg 解得:vM= 小球离开M点后做平抛运动,则有: 竖直方向: 水平方向:s=vMt 联立解得:s=2R (2)取N点为零势面,小球在M点的机械能为:E=Ek+EP=+mg•2R=3mgR (3)小球从N到M过程,由动能定理得: 解得: 答: (1)小球落地点P与N之间的距离s为2R: (2)取N点为零势面,小球在M点的机械能E是3mgR; (3)小球从N到M这一段过程中摩擦阻力做的功为3mgR-.
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考点分析:
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篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动,若测得某个篮球从开始下落到触地反弹至最高点过程中的v-t图象(向下为正方向),如图所示.若篮球的质量为m=0.6kg,g取10m/s2.求触地过程中篮球对地面的平均作用力(不计空气阻力).
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(1)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采取的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平:
c.在A和B间放入一个被压缩的轻质且极短的弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时用计时器记录滑块A、B从开始到分别碰撞C、D挡板时所用时间t1、t2
①实验中还应测量的物理量是   
②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是   
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①在实验过程中,下列的说法正确的是:   
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、夭平和刻度尺
B.纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中若其他条件不变且空气阻力恒定时,选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D.选用纸带上任意可计算速度的两点都可以用来验证机械能守恒定律
②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示.图中O点为为打点起始点,且速度为零.
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选取纸带上打出的连续点A、B、C,…,测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力势能的减少量△EP=    ,动能的增加量△EK    (用题中所给字母表示).
③以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h图线,如图所示.从v2-h图线求得重锤下落的加速度g'=    m/s2.(保留3位有效数字)
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如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球A和质量为manfen5.com 满分网m的小球B通过轻质弹簧相连并处于静止状态,此时弹簧处于原长:质量为m的小球C以初速度v沿AB连线向右匀速运动,并与小球A发生弹性正碰,从此时起到弹簧下次恢复到原长的过程中,弹簧的最大弹性势能.小球B的最大速度分别为( )
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如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带,从此时起到物块再次回到P点的过程中,下列说法正确的是( )
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A.传送带对物块的冲量大小一定为2mv2
B.全过程传送带对物块做的总功可能为正,可能为负,也可能为零
C.电动机提供给系统的电能一定大于全程产生的内能
D.全过程产生的内能可能等于2mv1v2
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如图所示,光滑水平面上停着一辆小车,小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球.开始将小铁球提起到图示位置,然后无初速释放.不计空气阻力,在小铁球来回摆动的过程中,下列说法正确的是( )
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A.小球向右摆动过程小车一直向左加速运动
B.小球向右能摆到与初始位置等高的地方
C.小球摆动过程机械能守恒
D.小球摆动过程中,球、车组成的系统机械能守恒、动量守恒
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