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(15分)如图所示,在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在...

(15分)如图所示,在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上,斜面倾角为30°,用手按住C,使细绳刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。已知A、B的质量分别为m1、m2,C的质量为2m,重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计,开始时整个系统处于静止状态,释放C后它沿斜面下滑,斜面足够长,且物体A恰不离开地面。求:

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(1)物体A恰不离开地面时,物体C下降的高度;

(2)其他条件不变,若把物体C换为质量为2(m+△m)的物体D,释放D后它沿斜面下滑,当A恰不离开地面时,物体B的速度为多大?

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)初始整个系统处于静止状态,以物体B为研究对象可知,弹簧处于压缩状态,则:          (2分) 当物体A恰不离开地面时,以物体A为研究对象可知,弹簧处于伸长状态,则:          (2分) 因而物体C下降的高度为:           (1分) 联立解得:         (2分) (2)物体C沿斜面下滑,当物体A恰不离开地面时,物体C的速度为零,以物体C、B和弹簧整体为研究对象,根据机械能守恒定律可知:           (3分) 把物体C换为物体D后,当物体A恰不离开地面时,此时物体D和物体B的速度大小相等,以物体D、B和弹簧整体为研究对象,根据机械能守恒定律可知: (3分) 联立解得物体B的速度大小为          (2分) 考点:共点力平衡、胡克定律、机械能守恒定律
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考点分析:
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(14分)如图所示,在动摩擦因素μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度,并在表格中记录了部分测量数据。求:(g取10m/s2

t/s

0.0

0.2

0.4

2.2

2.4

2.6

v/m•s-1

0.0

0.4

0.8

3.0

2.0

1.0

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(1)恒力F 的大小;

(2)在答题纸的坐标上标出记录的数据点,并作v-t图;

(3)若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度v0,恰能使物体运动到C点,求此初速度v0的大小。

 

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(13分)如图所示,质量m=4kg的物体(可视为质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带的长度l=6m,当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角θ=37°。已知:sin37°=0.6, cos37°=0.8。求:

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(1)传送带稳定运动时绳子的拉力;

(2)某时刻剪断绳子,则经过多少时间,物体可以运动到传送带的左端;

(3)物体在运动过程中,摩擦力对物体做的功是多少?

 

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(13分)如图所示,长木板固定在水平实验台上,在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三(即圆心角为135°)的圆轨道;放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动,运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F,小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处,速度方向沿C处的切线方向,且刚好能到达圆轨道的最高点D处.已知小球的质量为m,小球与水平长木板间的动摩擦因数为μ,长木板AB长为L, B、C两点间的竖直高度为h,

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求:(1)B、C两点间的水平距离x

(2)水平恒力F的大小

(3)圆轨道的半径R

 

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在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置.

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小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.

(1)当M与m的大小关系满足______________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力.

(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系,应该作a与___________的图象.下图是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=_______m/s2.

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(3)保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据描出的点作出a—F图象(图在答卷纸上),并根据测量数据作出的a-F图线,说明实验过程中可能存在的问题是______.

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(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?        

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如图所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ;已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中摩擦力做W,滑块动能EK、势能EP、机械能E随时间t、位移s关系的是(      )

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