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如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水...

如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.

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分析滑块的运动过程,应用动能定理研究A点到B点,求出摩擦力做功. 对B点进行受力分析,找出向心力的来源,根据牛顿第二定律列出等式解决问题. 根据平抛运动规律求出平抛的末速度. 【解析】 (1)设小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功为Wf,应用动能定理研究A点到B点有: mgR+Wf=mv2 解得Wf=-1.5J. (2)对B点进行受力分析,设轨道对滑块的支持力为N,由牛顿第二定律有: N-mg= 解得N=4.5N              由牛顿第三定律知滑块对B的压力为4.5N,方向竖直向下. (3)滑块过B点后作平抛运动,设着地时竖直速度为vy, 根据平抛运动规律有: 竖直方向末速度vy==5m/s 所以v==5m/s 答:(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功为-1.5J; (2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小为4.5N; (3)小滑块着地时的速度大小是5m/s.
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考点分析:
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如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面(足够长)上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙,试求
(1)物体沿斜面上行时加速运动与减速运动的加速度大小;
(2)物体与斜面间的滑动摩擦因数;
(3)1s内拉力F的平均功率.

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如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止,g取10m/s2.试求:
(1)任意一个小环对杆的压力;
(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?

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图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.沙和沙桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
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(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是______
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在沙和沙桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去沙和沙桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及沙和沙桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是______
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则a=______m/s2
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manfen5.com 满分网在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.
(1)某同学在做该实验时认为:
A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
其中正确的是______(填入相应的字母).
(2)若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的夹角为锐角,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力.
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如图所示,图中螺旋测微器的读数为    mm,图中游标卡尺的读数为    mmmanfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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