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如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物...

如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,静止于粗糙的水平面上且位于O点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为满分5 manfen5.com。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t。

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【解析】 试题分析:设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒定律有: 解得: 设碰撞后小球反弹的速度大小为,同理有: 解得: 设碰后物块的速度大小,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律有: 解得: 物块在水平面上滑行所受摩擦力大小为: 设物块在水平面上滑行的时间为t,根据动量定理有: 解得:。 考点:本题考查动量和能量综合问题。
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考点分析:
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从地面上以初速度vo=10 m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2 kg的小球,若运动过程中小球受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1=2 m/s,且落地前球已经做匀速运动。(g=10 m/s2)求:

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(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功

(2)球抛出瞬间的加速度大小

 

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如图,半径为R的光滑圆形轨道安置在一竖直平面上,左侧连接一个光滑的弧形轨道,右侧连接动摩擦因数为μ的水平轨道CD. 一小球自弧形轨道上端的A处由静止释放,通过圆轨道后,再滑上CD轨道.若在圆轨道最高点B处对轨道的压力恰好为零,到达D点时的速度为满分5 manfen5.com

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求⑴小球经过B点时速度的大小

⑵小球释放时的高度h

⑶水平轨道CD段的长度l

 

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如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡另一点Q,斜坡的倾角为θ,已知该星球的半径为R,引力常量为G。求该星球的密度。

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在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示,弹簧与木块接触但并没有拴连。木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3……停下,测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。

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(1)根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为         

(2)W—L图线不通过原点的原因是                    

(3)弹簧被压缩的长度LOA为多少?_____________________。

 

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测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。

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实验步骤如下:

①用天平称出物块Q的质量m;

②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h;

③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;

④重复步骤③,共做10次;

⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s。

(1)用实验中的测量量表示:

(ⅰ)物块Q到达B点时的动能EkB=__________;

(ⅱ)物块Q到达C点时的动能EkC=__________;

(ⅲ)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=__________;

(ⅳ)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=__________。

(2)回答下列问题:

(ⅰ)实验步骤④⑤的目的是            

(ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是                   ___________________________________________(写出一个可能的原因即可)。

 

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