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如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,...

如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,静止放于倾角为60°的光滑斜面上。一长为L=10cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量为m=1 kg的小球,将细绳拉至水平,使小球在位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将劲度系数为k=100N/m的弹簧压缩,已知弹簧的弹性势能EP与弹簧的劲度系数k及弹簧的形变量x的关系式为满分5 manfen5.com。g=10 m/s2,求:

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(1) 当弹簧的形变量为x=9cm时小球的加速度大小;

(2) D点到水平线AB的高度h;

(3) 在小球的运动过程中,小球的动能最大值。

 

(1)(2)0.30m;(3)4.375J 【解析】 试题分析: (1)当弹簧的形变量为x=9cm时,对小球受力分析,根据牛顿第二定律有 代入数值可得小球的加速度 小球有水平面摆到竖直位置过程 绳子断了之后,小球作平抛运动,到达斜面时的速度刚好与斜面相切 竖直方向的速度 联立解得D点到水平线AB的高度 h=0.30m 小球在运动中在斜面上且所受力为零时动能最大,可解得 小球由水平位置运动到加速度为零的过程中 代入数值联立可得,小球动能的最大值为 考点:牛顿第二定律;动能定理的应用;平抛物体的运动.  
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考点分析:
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如图所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角。板上一根长为满分5 manfen5.com=0. 60m的轻细绳,它的一端系住一质量为0.2kg的小球P,另一端固定在板上的O点。先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0=3.0m/s。重力加速度g=l0满分5 manfen5.com

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(1)求当平板的倾角固定为90º,小球经过运动轨迹的最低点时轻细绳中的拉力大小;

(2)当平板的倾角固定为α时,若小球能保持在板面内作圆周运动,倾角α的值应在什么范围内?

 

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甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为16 m/s。遇到情况后,甲车紧急刹车,乙车司机看到甲车刹车后也采取紧急刹车。已知甲车紧急刹车时加速度a1=3 m/s2,乙车紧急刹车时加速度a2=4 m/s2,乙车司机的反应时间是0.5 s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5 s才开始刹车)。

(1)甲车紧急刹车后,经过多长时间甲、乙两车的速度相等?

(2)为保证两车紧急刹车过程不相碰,甲、乙两车行驶过程至少应保持多大距离?

 

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在暗室中用如图所示的装置做测定重力加速度的实验。

实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。

具体实验步骤如下:

在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴滴地落下。

用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。

用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。

采集数据进行处理。

(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是:_____________

2实验中观察到水滴固定不动时的闪光频率为30 Hz,某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图所示,根据数据测得当地重力加速度g=______ m/s2;第8个水滴此时的速度v8=________ m/s(结果都保留三位有效数字)。

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在探究加速度与力、质量的关系活动中,某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止。

(1)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较。是因为___________________。

(2)实验中获得数据如下表所示:小车的质量约为200 g.

实验次数

小车

拉力F/N

位移x/cm

1

0.1

 

0.2

46.51

2

0.2

29.04

0.3

43.63

3

0.3

41.16

0.4

44.80

4

0.4

36.43

0.5

45.56

在第1次实验中小车从A点运动到B点的位移如图所示,请将测量结果填到表中空格处。通过分析,可知表中第________次实验数据存在明显错误,应舍弃。

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如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是

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A.B物体的机械能一直减小

B.B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量

C.B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量

D.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

 

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