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(本小题满分19分)如图所示,质量为m1=10kg的物体A经一轻质弹簧与下方斜面...

(本小题满分19分)如图所示,质量为m1=10kg的物体A经一轻质弹簧与下方斜面上的质量为m=30kg的物体B相连,弹簧的劲度系数为 k=50N/m,斜面是光滑的,其倾角为 θ=30°。A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体 A,另一端连质量 为m3=17kg的物体C。物体C又套在粗糙竖直固定的细杆上,开始时各段绳都处于伸直状态,但没绷紧,OC段绳是水平的,OC段的距离d=6m,A上方的一段绳沿斜面方向。现在静止释放物体C,已知它恰好能使B离开挡板但不继续上升。若将C换成另一个质量为m=64kg的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,(C物体、D物体在杆上下滑过程中,摩擦力变化情况可以认为是相同的)已知重力加速度为g=10m/s。求:

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(1)当B刚离开挡板时,物体A上升的距离L;

(2)当B刚离开挡板时,A的速度v1大小是多少?

(3)当B刚离开挡板时,A的加速度a 是多大?(已知此时D的加速度a=2m/s2,A D在此处受到的摩擦力f=15.2N)

 

(1)4m(2)4 m/s(3)0.7m/s2 【解析】 试题分析:(1)A上升的距离=4m (2)设第一次运动过程中,弹簧的弹性势能的变化为,C与杆的摩擦生热为Q C下降的高度 对A、B、C弹簧和地球组成的系统使用能量守恒定律 在第二次运动过程中,当B刚离开挡板时,设A速度为v1 D速度为v2 对A、B、D弹簧和地球组成的系统使用能量守恒定律,由题意得 解得v1 = 4 m/s (3)当B刚离开挡板时,设绳子的对D拉力为T,由牛顿第二定律得 当B刚离开挡板时,设弹簧对A 的拉力为f1 aA = 0.7m/s2 考点:能量守恒定律;牛顿第二定律  
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考点分析:
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(本小题满分17分)一个物体,质量为 m,在光滑的水平面上以速度v0沿AB方向匀速运动,在某一时刻(位置O处)受到两个互相垂直的水平恒力作用,一个力大小为F,另一个力的方向与v 的方向成 θ角,如图示,当物体速度为2v0时,物体正处于另一个力的作用线OP上的P点,求:

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(1)物体从O到P的运动时间t;

(2)物体从O到P的位移y;

(3)OP方向上的作用力F。

 

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(本小题满分12分)如图所示为自动灌溉的喷射装置的截面图。主要由水泵、 喷嘴竖直细输水管和喷头组成。喷头的喷嘴离地面高度为 h,喷嘴的长度为 r,水泵启动后,水从水池通过输水管道压到喷嘴并沿水平方向喷出,在地面上的落点与输水管道中心的水平距离为R,此时喷嘴每秒中喷出的水的质量为m,忽略水池中水泵与地面的高度差,不计水进入水泵时的速度以及空气阻力,重力加速度为g。

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(1)求水从喷嘴喷出时的速度v和水泵的输出功率p;

(2)若要浇灌离输出管道中心2R处的蔬菜,求此时水泵的输出功率p1

 

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(4分)某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。

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①在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据。通过分析表中数据后,你得出的结论是_____。

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②现需通过图象进一步验证你的结论,请利用表格数据,在如图所示坐标系中描点作出相应图。

 

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(10分)如图甲所示,跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B,A下端与通过打点计时器的纸带相连,B上放置一质量为m的金属片C,固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器,再由静止释放B,系统开始运动,当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。

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①整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz。由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a=____m/s;B刚穿过D时的速度大小v=_____m/s2(结果保留两位有效数字)。

②若用该装置验证机械能守恒定律,则需验证等式_____是否成立。还可运用图象法加以验证:改变物块B的释放位置,重复上述实验,记录每次C、D间的高度差h,并求出B刚穿过D时的速度v,作出v2–h图线如图丙所示,根据图线得出重力加速度的表达式g=_____,代入数据再与当地的重力加速度大小比较,判断系统机械能是否守恒(均用题中物理量的字母表示)。

③在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的一个办法:_____。

 

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如图,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E.方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为S处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且没有机械能损失,物体刚好返回到S0段中点,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。则

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A.滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为满分5 manfen5.com

B.滑块运动过程中的最大动能等于满分5 manfen5.com

C.弹簧的最大弹性势能为满分5 manfen5.com

D.运动过程中地球、物体和弹簧组成系统的机械能和电势能总和始终不变

 

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