如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v
1;
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能E
p;
(3)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′.在90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在
到m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
考点分析:
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以初速为v
,射程(水平距离)为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道.一物体由静止开始从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时,物体的速率为多大?其水平方向的速度大小为多少?
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车在水平专用测试道上进行测试,该车总质量为m=1×10
3 kg,由静止开始沿水平测试道运动.传感设备记录其运动的速度时间图象(v-t图象)如图所示.该车运动中受到的摩擦阻力(含空气阻力)恒定,且摩擦力与车对路面压力的比值为μ=0.2.赛车在0~5s的v-t图线为直线,5s末达到该车发动机的额定牵引功率并保持该功率行驶,在5s~50s之间,赛车的v-t图线是一段曲线,50s以后为直线.g取10m/s
2,求:
(1)该车发动机牵引力的额定功率P.
(2)该车行驶中的最大速度v
m.
(3)该车出发后,前50s内的位移X.
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物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球______.
⑤______,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10
-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为______m/s.
⑦计算得出重力做的功为______J,小球动能变化量为______J.(g取10m/s
2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:______.
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如图所示,足够长的水平传送带AB以v
1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),质量为M=1kg的木块以v
=3m/s水平向右的速度滑上传送带,木块与传送带间的动摩擦因数%μ=0.5;则从木块滑上传送带到离开产生的内能为( )
A.2J
B.4.5J
C.10.5J
D.12.5J
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如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P点,已知物体的质量为m=2.0kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm,这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0J,物体处于静止状态.取g=10m/s
2,撤去外力F后物体会向右滑动,第一次回到O点时的速度为
m/s,则下列说法正确的是( )
A.物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm
B.物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm
C.物体向右滑动过程中速度等于
m/s的位置有两个
D.物体到达最右端时动能为零,系统机械能也为零
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