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如图所示,AB为倾角θ=37°的斜面轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP...

如图所示,AB为倾角θ=37°的斜面轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°,半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道,两轨道相切于B点,P、0两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在A点,另一自由端在斜面上C点处,现有一质量m = 2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后(不栓接)释放,物块经过C点后,从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为满分5 manfen5.com(式中x单位是m , t单位是s),假设物块第一次经过B点后恰能到达P点,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8

g10m/s2试求:

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(1)CD=1m,物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功;

(2)B、C两点间的距离x。

(3)若在P处安装一个竖直弹性挡板,小物块与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,小物块与弹簧相互作用不损失机械能,试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道?

 

(1)156J(2)(3)物块在以后的运动过程中不会脱离轨道 【解析】 试题分析:(1)由知,物块在C点速度为 (2分) 设物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功为W,由动能定理得: (2分) 代入数据得: (1分) (2)物块在CB段,根据牛顿第二定律,F=ma 得F=16N (2分) 物块在P点的速度满足 (2分) C到P的过程由动能定理得: (2分) 综上解得: (1分) (3)假设物块第一次从圆弧轨道返回并与弹簧相互作用后,能够回到与O点等高的位置Q点,且设其速度为,由动能定理得 (3分) 又 代入数据解得 (2分) 解得 (1分) 可见物块返回后不能到达Q点,故物块在以后的运动过程中不会脱离轨道。 考点:考查了动能定理,圆周运动,牛顿第二定律 【名师点睛】物块从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系,根据待定系数法可以判断出初速度和加速度的值.对物体运用动能定理求弹簧对物块所做的功.(2)根据CB段匀减速直线运动的位移时间关系得出物体运动的加速度,从而根据牛顿第二定律求出动摩擦因数,因为物体恰好到达P点,根据牛顿第二定律得出P点的速度,通过机械能守恒定律得出B点的速度,然后通过匀变速直线运动的速度位移公式求出B、C两点间的距离.(3)根据动能定理判断物体能否返回时回到与O点等高的位置,若不能回到等高的位置,则小球将不会脱离轨道  
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考点分析:
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如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0kg的均匀小球,a线与水平方向成53°角,b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是Fm=15N.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2求:

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(1)当该系统沿竖直方向加速上升时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值。

(2)当该系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值。

 

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某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。

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(1)安装好实验器材,要调节气垫导轨调至水平。操作应该是不挂砝码盘和细线,如果滑块                                                则气垫导轨调整至水平状态。

(2)从装置图中读出两光电门中心之间的距离s=           cm;通过下图游标卡尺测得挡光条的宽度d=          mm

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(3)挡光条的宽度为d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是                          

(4)实验所验证的动能定理的表达式          用(2)(3)中字母表示

(5)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?        ”)

 

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一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得,其运行周期为T,速度为v,引力常量为G,则行星运动的轨道半径为         ,恒星的质量为           (用字母表示)。

 

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如图,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是(重力加速度为g)( 

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A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg

B.小环到达B处时,重物上升的高度也为d

C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于满分5 manfen5.com

D.小环在B处时的速度为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,分别用恒力F1F2先后将质量为m的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Fl沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向.则两个过程  

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A.物体到达斜面顶端时速度相同

B.合外力做的功相同

C.物体机械能变化量相同

D.Fl做的功与F2做的功相同

 

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