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如图所示,在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧轨道AB,轨道下端B与水...

如图所示,在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧轨道AB,轨道下端B与水平面BCD相切,BC部分光滑且长度大于R,C点右边粗糙程度均匀且足够长.现用手捏住一根长也为R、质量为m的柔软匀质细绳的上端,使绳子的下端与A点等高,然后由静止释放绳子,让绳子沿轨道下滑.重力加速度为g.求:
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(1)绳子前端到达C点时的速度大小;
(2)若绳子前端在过C点后,滑行s距离后停下,而且s>R,试计算绳子与粗糙平面间的动摩擦因数.
绳子从A处静止释放,滑下光滑的圆弧轨道后,又滑上光滑水平面BC,接着进入粗糙的CD面.将绳子看成质点,只有重力做功,由机械能守恒定律可求出到达C点的速度大小; 当绳子滑上粗糙水平CD面时,在刚进入过程中,摩擦力在均匀增加,当完全进入后,摩擦力才恒定,所以运用动能定理时,注意取摩擦力的平均值. 【解析】 (1)绳子由释放到前段达C点过程中, 由机械能守恒定律得: 解得: (2)绳子前端滑过C点后,其受到的摩擦力先均匀增大,其平均值为, 前端滑行R后摩擦力不变,其值为 μmg   由动能定理得: 把 代入上式解得: 答:(1)绳子前端到达C点时的速度大小 (2)绳子与粗糙平面间的动摩擦因数为
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考点分析:
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D.球内气体内能不变
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(2)该实验采取了控制变量法,实验过程中每次小车以不同的速度靠近螺线管,但保持不变的量是:①______
______
(3)下图是根据该实验数据作出的E-1/△t图线,若其他实验条件均不变,仅改变螺线管到光电门之间的距离,获得的实验数据仍在原坐标图上作图线,图线斜率将如何变化?______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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