如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,弹簧和物块具有的弹性势能E
p=7.2J,释放后物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道g=10m/s
2,求:
(1)DP间的水平距离;
(2)判断m能否沿圆轨道到达M点;
(3)释放后m运动过程中克服摩擦力做的功.
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中央电视台近期推出了一个游戏节目--推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L
1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度为L
2=1m,瓶子质量为m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,(g取10m/s
2)假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少.
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(1)为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表.以下探究方案符合控制变量法的是
.
序号 | 抛出点的高度(m) | 水平初速度(m/s) | 水平射程(m) |
1 | 0.20 | 2.0 | 0.40 |
2 | 0.20 | 3.0 | 0.60 |
3 | 0.45 | 2.0 | 0.60 |
4 | 0.45 | 4.0 | 1.20 |
5 | 0.80 | 2.0 | 0.80 |
6 | 0.80 | 6.0 | 2.40 |
A.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
C.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
(2)三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
a.甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把球沿水平方向弹出,同时球被松开,自由下落,观察到两球同时落地.改变小锤打击的力度,即改变球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明
.
b.乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、O在轨道出口处的水平初速度V
相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度V
同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象是P、Q两球相碰.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明
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c.丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为1.25cm,则该小球平抛的初速度大小为
m/s.(计算结果保留二位有效数字)
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