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如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其轨道...

如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其轨道内径略大于小球直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.用力推一质量为m=0.8kg的小球压缩弹簧到A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力F1=58N,水平轨道以B为边界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因素为μ=0.5,右侧BC段光滑.求(g=10m/s2
(1)小球进入半圆轨道C点时的速度.
(2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能.
(3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.

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对小球在C点受力分析,由牛顿第二定律求解C点时的速度. 从A到B由动能定理求解弹簧做功,根据弹簧做功量度弹性势能的变化得出弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能. 从C点到D点过程由机械能守恒得D点速度,由牛顿第二定律求解. 【解析】 (1)设小球在C处的速度为v1,由牛顿第二定律有 F1-mg= V1=5m/s. (2)设弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能Ep. 从A到B由动能定理有: W-μmgx=mv12 弹簧做功量度弹性势能的变化 ∴Ep=W=11.2J (3)从C点到D点过程机械能守恒,D点速度为v2 mv12=mv22+2mgR v2=3m/s 由于v2>=2m/s 所以小球在D点对轨道外壁有压力 设小球在D点受轨道的作用力为F2,由牛顿第二定律有 F2+mg= F2=10N 由牛顿第三定律得球队轨道的压力为10N,方向竖直向上. 答:(1)小球进入半圆轨道C点时的速度是5m/s. (2)弹簧在压缩至A点时所储存的弹性势能是11.2J. (3)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力为10N,方向竖直向上.
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考点分析:
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一质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始在s=0处受到水平力的作用,力的大小F与位移s的关系如图所示,力的方向保持不变.求:
(1)在3s处水平力的瞬时功率.
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风力发电是将风能转化为电能的一种环保发电方式.2009年7月8日召开了全国风能观测网建设及后续工作安排电视电话会议,研究推进我国风能利用问题.若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η=20%,某地的空气密度ρ=1.3kg/m3,风速v=10m/s,方向垂直于叶片扫过的平面.要设计一台功率P=20kW的风力发电机,风轮机的叶片长度r应为多少?

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重物拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)在实验过程中,下列说法正确的是______
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、天平和刻度尺
B.纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中其他条件不变时,所选重物的质量大小不影响实验的误差
D.选用纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
(2)正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图甲所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.
选取纸带上打出的连续点,标上A、B、C…测得其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重物的质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重物重力势能的减少量△Ep=______,动能的增加量△Ek=______.(用题中所给字母表示)
(3)以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h图象,如图乙所示:由v2-h图线求得重物下落的加速度g'=______m/s2.(结果保留三位有效数字)

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(1)下列有关高中物理实验的描述中,正确的是   
A、在用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度
B、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,如果摆长的测量及秒表的读数均无误,而测得的g值明显偏小,其原因可能是将全振动的次数n误计为n-1
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须要用天平浏出下落物体的质量
(2)某同学利用单摆测定当地的重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当做摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T.该同学采用了四种不同的数据处理方法:
方法l:从测定的6组数据中任意选取1组,用公式manfen5.com 满分网求出g作为测量值.
方法2:分别求出6个L值的平均值manfen5.com 满分网和6个T值的平均值manfen5.com 满分网,用公式manfen5.com 满分网求上出g作为测量值.
方法3:分别用6组L、T的对应值,用公式manfen5.com 满分网求出6个对应的g值,再求这6个g的平均值作为测量值.
方法4:在坐标纸上作出T2-L图象,从图象中计算出图线的斜率k,根据manfen5.com 满分网求出g作为测量值.
对以上四种方法有下列评价,正确的是   
A.方法2是一种错误的方法
B.方法4得到的结果最准确,与摆球重心就在球心处的情况相同
C.方法4得到的结果较准确,与摆球重心就在球心处的情况相同相比较偏小
D.方法3得到的结果较准确,与摆球重心就在球心处的情况相同相比较偏大. 查看答案
质量为M的物块A以速度v运动,与质量为m的静止物块B发生正碰,碰撞后A的动量大小正好是B的动量大小的两倍,则两者的质量之比manfen5.com 满分网可能为( )
A.1.5
B.3.5
C.4.5
D.5.5
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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