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(14分)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...

(14分)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,不计空气阻力(g取10m/s2).求:

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(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功Wf

(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力

(3)小滑块着地时的速度V的大小

 

-1.5J   4.5N  7.07m/s 【解析】 试题分析:(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中由动能定理有            (3分)  解得              (1分) (2)设轨道对滑块的支持力为FN,由牛顿第二定律有           (3分) 解得  FN=4.5N             (1分) 由牛顿第三定律,滑块对圆轨道的压力为F´N=4.5N,方向竖直向下。 (2分) (3)滑块过B点后做平抛运动,设着地时速度为V 由机械能守恒定律有           (3分) 解得  V=5m/s=7.07 m/s        (1分) 考点:本题考查动能定理、牛顿第二定律、机械能守恒。
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考点分析:
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(10分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:

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(1)实验步骤:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平;

②用游标卡尺测量挡光条的宽度L,结果如图2所示,由此读出L=            mm;

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S;

④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;

⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.

(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:

①当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=           和E k2=           

②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统重力势能的减少量△EP=        (重力加速度为g).

(3)如果在实验误差允许的范围内,△EP=             ,则可认为验证了机械能守恒定律.

 

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(5分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):

①下列说法哪一项是正确的      .(填选项前字母)

A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量

C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放

②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为    m/s(保留三位有效数字).

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如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块,现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为V,在整个过程中(    )

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A.木板对小物块做的功满分5 manfen5.com

B.支持力对小物块做的功为零

C.小物块的机械能的增量为满分5 manfen5.com

D.滑动摩擦力对小物块做的功满分5 manfen5.com

 

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如图所示,小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0由顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从等高处竖直上抛,不计空气阻力,则(     )

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A.两物体落地时速度相同

B.A从开始运动至落地的过程中与B从开始运动至最高点的过程中,它们的机械能变化量相同

C.两物体落地时,重力对A做功的功率一定小于重力对B做功的功率

D.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率相同

 

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一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上.用R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度大小,g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度大小, a表示宇宙飞船做圆周运动的向心加速度大小,V表示宇宙飞船做圆周运动的线速度大小,FN表示人对秤的压力,下面说法中正确的是(    )

A.FN=0       B.g′=a       C.满分5 manfen5.com         D.满分5 manfen5.com

 

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