如图所示,粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆轨道BC在B处平滑连接,B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点.一个质量m=0.1kg的小物体P被一根细线拴住放在水平轨道上,细线的左端固定在竖直墙壁上.在墙壁和P之间夹一根被压缩的轻弹簧,此时P到B点的距离X
=0.5m.物体P与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,半圆轨道半径R=0.4m.现将细线剪断,P被弹簧向右弹出后滑上半圆轨道,并恰好能经过C点.g取10m/s
2.
求
(1)P经过B点时对轨道的压力;
(2)细线未剪断时弹簧的弹性势能.
考点分析:
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“勇气”号空间探测器在着陆前先进入预定轨道环绕火星做圆轨道运动.已知火星半径为R,探测器在此圆轨道上绕行n圈飞行的时间为t,火星表面的重力加速度值为g
.
(1)导出探测器在上述圆轨道上运动时离火星表面高度h的公式(用g
、R、n和t表示)
(2)探测器在着陆前先要进行变轨.若在预定地点A处启动探测器上的喷气推进器,使探测器从圆轨道I进入椭圆轨道Ⅱ(如图所示),则推进器应该向前喷气或向后喷气.
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测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题.为此,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起.调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动.
请回答下列问题:
①滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是______;
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小______钩码的重力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);
③假设钩码质量为m,滑块匀加速下滑的加速度为a,重力加速度为g,不计纸带与打点计时器间的阻力,滑块的质量M=______.
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在验证机械能守恒定律的实验中,实验小组不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重力加速度g=10m/s
2;重锤的质量为m=1kg,已知S
1=0.98cm,S
2=1.42cm,S
3=1.78cm,S
4=2.18cm,重锤从B点到C点重力势能变化量是______J,动能变化量是______J.(结果保留三位有效数字) 实验过程中产生系统误差的主要原因是______.
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如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m
1和m
2的物体,m
1放在地面上,当m
2的质量发生变化时,m
1的加速度a的大小与m
2的关系大体如图中的( )
A.
B.
C.
D.
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一个小孩站在船头,按图两种情况用同样大小的力拉绳,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩所做的功W
1、W
2及在时间t内小孩拉绳的功率P
1、P
2的关系为( )
A.W
1<W
2,P
1<P
2B.W
1>W
2,P
1=P
2C.W
1=W
2,P
1=P
2D.W
1<W
2,P
1=P
2
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