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如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的动摩擦因数为μ斜面,一劲度系数为k的轻质弹簧...

如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的动摩擦因数为μ斜面,一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在斜面底端,弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端为s0处由静止释放,设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内(不计空气阻力,重力加速度大小为g)。

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(1)求滑块与弹簧上端接触瞬间的动能。

(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求此时弹簧所具有的弹性势能。

(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中定性画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间的关系图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本问不要求写出计算过程

 

(1) (2)mg(x0+s0)sinθ—μmg(x0+s0)cosθ -mvm2 (3)图像如图. 【解析】 试题分析:(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中,由动能定理得 (2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为x0,弹簧弹性势能为EP,则有 得Ep=mg(x0+s0)sinθ—μmg(x0+s0)cosθ -mvm2 (3)如图 考点:动能定理及物体的平衡条件的应用.  
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考点分析:
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如图所示,竖直光滑满分5 manfen5.com圆轨道BCD固定在水平面AB上,轨道圆心为O,半径R=lm,轨道最低点与水平面相切于B点,C为轨道最高点,D点与圆心O等高。一质量m=1Kg的小物块,从水平面上以速度V0竖直向上抛出,抛出的初速度v0 =8m/s,物块从D点进入圆轨道,最终停在A点。若A、B间的距离为8m。g=l0m/s2。求:

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(1)求物块运动到C点时,对轨道的压力为多大?

(2)求物块与水平面间的动摩擦因数μ。

(3)物块从B点运动到A点所用的时间。

 

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公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,汽车在雨天安全行驶的最大速度是72km/h。求人的反应时间和汽车系统的反应时间之和最大为多少秒?

 

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在同一高度,以大小相等的速度抛出三个小球,A球竖直上抛,B球竖直下抛,C球平抛,在空中飞行时间最长的为6s,飞行时间最短的为2s,求另一小球的飞行时间及C球飞行的水平距离。g=10满分5 manfen5.com

 

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某同学为探究合力做功与物体动能改变的关系,设计了如下实验,他的操作步骤是:

按右图所示,安装好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.

释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为50Hz),打出一条纸带.

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(1)他在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条,如图所示,把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点(图中未画出),用刻度尺测得各计数点到O点距离分别为d1=0.004m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256 m,d5=0.360 m,d6=0.480m,……,他把钩码重力作为小车所受合力,取当地重力加速度g=9.8 m/s2,算出从打O点到打4点这一过程中合力做功W=     J(结果保留三位有效数字),把打4点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=      J(结果保留三位有效数字).

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(2)此次实验探究的结果,他没能得到合力对物体做的功等于物体动能的增量,且偏差很大,通过反思,他认为产生原因如下,其中有可能的是         

A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多;

B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多;

C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小;

D.计算4点的瞬时速度时,两计数点间时间间隔误取0.08s.

 

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(4分)某同学为探究加速度与物体受力的关系,设计了如图所示的实验装置:把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上,将力传感器固定在小车上,用来测量绳对小车的拉力;小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出,已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz.对于实验的操作要求,下列说法正确的是_______.

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A.本实验不需要平衡摩擦力。

B.本实验为消除小车与木板之间摩擦力的影响,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂沙桶的情况下使小车能够静止在木板上。

C.本次实验中应保持小车和传感器总质量不变。

D.本实验必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。

 

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