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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,...

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
(1)小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为υ.小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足,联立即可求解; (2)若h<H,小球过C点后做平抛运动,设球经C点时的速度大小为υx,根据自由落体运动的规律结合机械能守恒即可求解. 【解析】 (1)小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为υ.则:…①   小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:…② ①、②联立并代入数据得:H≥0.2m (2)若h<H,小球过C点后做平抛运动,设球经C点时的速度大小为υx,则击中E点时: 竖直方向:…③ 水平方向:r=υxt…④ 由机械能守恒有:…⑤ 联立③、④、⑤并代入数据得h=0.1m 答:(1)H至少要有0.2m;(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,h为0.1m
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考点分析:
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C、将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺
D、依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码
E、以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.
F、解释函数表达式中常数的物理意义.
(2)下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据:
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弹簧原来长度(L/cm)1515151515
弹簧后来长度(L/cm)16.217.318.519.620.8
弹簧伸长量(x/cm)1.22.33.54.65.8
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试题属性
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