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如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌距水平地面的高...

manfen5.com 满分网如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌距水平地面的高度也为R.在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A,b球则从桌面C点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为manfen5.com 满分网.已知小球a质量为m,重力加速度为g.
求:(1)释放后a球离开弹簧时的速度大小;
(2)释放后b球离开弹簧时的速度大小;
(3)释放小球前弹簧具有的弹性势能.
(1)小球a恰好能通过A点,重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解A点速度,然后根据机械能守恒定律求解a球刚离开弹簧时的速度; (2)b球离开桌面后做平抛运动,根据平抛运动的规律列式求解; (3)弹簧弹开两个球过程,系统机械能守恒,总动量也守恒,根据守恒定律列方程求解. 【解析】 (1)a球恰能通过半圆环轨道最高点A,故有:; a球从B运动到A过程中机械能守恒,固有:; 联立解得: 即释放后a球离开弹簧时的速度大小为; (2)b球则从桌面C点滑出做平抛运动: 竖直分运动: 水平分运动: 代入数据求得: 故释放后b球离开弹簧时的速度大小为; (3)以ab与弹簧为研究对象,动量守恒:0=mva-mbvb 解得:mb=2m 弹簧的弹性势能为: 解得 EP=3.75mgR 故释放小球前弹簧具有的弹性势能为3.75mgR.
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考点分析:
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(1)此游客滑到山坡底端时的速度大小;
(2)此游客从A点到B点的下滑过程中摩擦力对他做的功;
(3)此游客进入BC段后水平滑行的距离.
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(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6V,3W”,其它提供如下器材:
电压表V1(量程6V,内阻20kΩ)
电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)manfen5.com 满分网
电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
滑动变阻器R1(0~1000Ω  0.5A)
滑动变阻器R2(0~10Ω  2A)
学生电源E(6~8V)
电键S、导线若干
①实验中要求在电压表0~6V范围内读取并记录多组不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出小灯泡伏安特性曲线,则在上述器材中,电流表应选用    ,变阻器应选用   
②在虚线方框中画出此实验的电路图.
(3)某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中,不改变拉力,只改变物体的质量,得到了如下表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应该组已打出了纸带,如图所示,图中各点为选出的计数点(两相邻计数点间还有4个打点未标出)
实验次数123456
小车质量(g)2003004005006001000
小车加速度(m/s22.001.330.97~1.010.790.670.40
小车质量倒数(kg-15.003.332.502.001.671.00
①请利用下图的坐标纸建立合适的坐标系,将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上,并将描绘的坐标点连成图线.
②分析图线得出的结论是:    查看答案
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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