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如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌...

如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧某一位置有一竖直放置的、左上角有一开口的光滑圆弧轨道MNP,其半径为R=0.5m,∠PON=53°,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h=0.8m.如用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块恰停止在桌面边缘D点.现换用同种材料制成的质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块能飞离桌面并恰好由P点沿切线滑入光滑圆轨道MNP(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).
(1)求物体m2运动到M点时受到轨道的压力;
(2)求弹簧的弹性势能EP
(3)如圆弧轨道的位置以及∠PON可任意调节,使从C点释放又从D点滑出的质量为m=km1物块都能由P点沿切线滑入圆弧轨道,并且还能通过最高点M,求k的取值范围.
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(1)物体恰好无碰撞落到P点,其竖直分速度可以根据落体规律求解,然后根据速度偏转角求解水平分速度并得到P点速度,然后根据机械能守恒定律求解M点速度; (2)对释放两个滑块过程分别运用动能定理列式(由C到D过程),联立方程组求解; (3)先根据C到D过程机械能守恒列式,再根据D到M过程机械能守恒列式,能过最高点列式,最后联立方程组求解即可. 解析:(1)设物块由D点以初速vD做平抛,落到P点时其竖直速度为 由于,解得vD=3m/s 若物块到达M点速度为vM,有 P到M过程,机械能守恒 解得:vM=3m/s 轨道对物块的压力为FN,则 解得FN=1.6N (2)设弹簧长为AC时的弹性势能为EP,物块与桌面间的动摩擦因数为μ, 释放m1时,EP=μm1gSCD 释放m2时, 联立解得: (3)设质量为km1的物块,到M点的最小速度为v, 解得 由机械能守恒定律,得到 能通过最高点 机械能守恒 解得 1.8(1-k)≥k 即 答:(1)物体m2运动到M点时受到轨道的压力为1.6N; (2)求弹簧的弹性势能为1.8J; (3)k的取值范围为.
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考点分析:
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在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为manfen5.com 满分网×10-6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60°时,将其由静止释放,小球B将在竖直面内做圆周运动.已知释放瞬间绳刚好张紧,但无张力.g取10m/s2.求
(1)小球A的带电荷量;
(2)释放瞬间小球B的加速度大小;
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力.

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为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:
A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后连一纸带,穿过打点计时器,将打点计时器固定好.调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动如图1所示
B.第二步保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始加速运动,打出纸带,如图2所示
打出的纸带如图3:
试回答下列问题:
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打A点时滑块速度VA=    ,打点计时器打B点时滑块速度VB=   
②已知重锤质量m,当地的重加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块    (写出物理名称及符号),合外力对滑块做功的表达式W=   
③测出滑块运OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功,VA、VB、VC、VD、VE以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图象,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量M=   
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A.a、b两点的电场强度相同
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B.若保持击球高度不变,球的初速度V只要不大于manfen5.com 满分网,一定落在对方界内
C.任意降低击球高度(仍大于h2),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
D.任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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