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(12分)如图所示,光滑水平面上A、B两点间距离为x,其左端B处与一个半径为R的...

(12分)如图所示,光滑水平面AB两点间距离为x,其B一个半径为R的竖直光滑半圆轨道平滑连接.质量为m的可视为质点静止在A处,用水平恒力将小推到B处后撤去力,小物块沿半圆轨道运动到C处并恰好下落到A处.重力加速度为g

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(1)求水平恒力对小物块做的功.

(2)要使水平恒力对小物块做功最少,x应取何值?最小功为多少?

 

(1)(2)当x =2R时,WF最小,最小的功WF=mgR 【解析】 试题分析:(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点,设质点在C点的速度为vC,质点从C点运动到A点所用的时间为t,在水平方向x=vCt 竖直方向上2R=gt2, 解①②式有vC= 对质点从A到C由动能定理有WF﹣mg•2R=mvC2 解WF= (2)要使力F做功最少,确定x的取值,由WF=2mgR+mvC2知,只要质点在C点速度最小,则功WF就最小,就是物理极值. 若质点恰好能通过C点,其在C点最小速度为v,由牛顿第二定律有 mg=,则v= 当x=vt=×2=2R时, WF最小,最小的功WF=mgR. 考点:考查了牛顿第二定律,动能定理,圆周运动  
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考点分析:
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(12分)在水平面上,与水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F=10N拉着一个质量m=1kg的物体从静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,物体运动t=2s时撤拉力g=10 m/s2求:

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(1)拉力对物块做的功是多少?

(2)撤拉力后物块在水平面上还能向前滑行的距离是多少?

 

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验证机械能守恒定律的实验如图采用重物自由下落的方法:

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(1)下列说法正确的有       

A.打点计时器的两限位孔必须在同一竖直直线上

B.实验前,手提住纸带上端,纸带必须保持竖直

C.实验时,先放手松开纸带再接通打点计时器电源

D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置

2)实验中,已知打点计时器所用电源的频率为f,当地的重力加速度g,所用重物的质量为m,实验中得到一点迹清晰的纸带如图,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量得到A、B、C、DO点的距离分别为SA、SB、SC、SD,根据以上的数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减小量等于           ,动能的增加量等于              

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3)实验中,发现重减少的势能总是大于重增加的动能,造成这种现象的主要原因是                                为减少这一误差,实验所用的重物应选用   (填“50g的钩码”或“500g的重锤”)

 

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验证牛顿第二定律的实验中,采用如图所示的实验装置,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.

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(1)当Mm的大小关系满足          时,可认为绳对小车的拉力等于盘及盘中砝码的重力.

(2)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=        m/s2.(结果保留三位有效数字

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如图所示,分别用恒力F1、F2先后将物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所用时间相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向.则两个过程比较

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A.接触面上因摩擦产生的相同 

B.物体机械能增加量相同

C.F1做的功与F2做的功相同 

D.F1做功的功率比F2做功的功率小

 

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从地面竖直上抛一个质量为m的小球小球上升的最大高度为H设上升过程中空气阻力f恒定.小球从抛出到上升至最高的过程下列说法正确的是

A小球的动能减少了mgH           B小球的机械能减少了fH

C小球的重力势能增加了mgH       D小球到达最高点的机械能为0

 

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