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如图所示,光滑半圆弧轨道半径为r,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m 的...

如图所示,光滑半圆弧轨道半径为r,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m 的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为Ep,且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:

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(1)物块被弹簧反弹后恰能通过B点时的速度大小;

(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道c点时对轨道的压力FN的大小;

(3)物块从A处开始下滑时的初速度大小v0

 

(1);(2)6mg;(3) 【解析】 试题分析:(1)由题意可知,物块在B点满足:mg=m,(2分)得vB=(1分) (2)物块由C点到B点机械能守恒:mvC2= mg·2r+mvB2(2分) 在C点:FN'- mg=m (2分) 由以上三式联立可得FN'=6mg (1分) 由牛顿第三定律可知,物块对轨道最低点C的压力FN=FN'=6mg。(1分) (3)设弹簧的最大压缩量为d,由能量守恒定律可得:EP=μmgd+mvC2,(3分) 对物块由A点下滑到弹簧达最大压缩量的过程应用能量守恒定律可得:mv02+ mgr= EP+μmgd(3分) 解得:v0=(2分) 考点:能量守恒定律  
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考点分析:
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如图甲所示,质量m=2kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(v-t图象)如图乙所示,g取l0m/s2,求:

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(1)2s内物块的位移大小s和通过的路程L;(2)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.

 

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如图甲示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.

(1)实验中还需要的测量工具有:_________________.

(2)如图乙示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是由于       ;弹簧的劲度系数k=______N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取9.8m/s2);

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(3)如图丙示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像.下列正确的是

A.a的原长比b的长            B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小        D.弹力与弹簧长度成正比

 

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如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.

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(1)实验时,该同学进行了如下操作:

①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出______________(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.

②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为Δt.

③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.

(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为________ (已知重力加速度为g).

(3)引起该实验系统误差的原因有___________________________(写一条即可).

(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:

①写出a与m之间的关系式:__________________________(还要用到M和g).

②a的值会趋于________.

 

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如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、D、B四点,其中O为圆心,D在圆上,半径OC垂直于OB。A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个未知电荷,使得圆周上各点电势相等。有一个质量为m,电荷量为-q的带电小球在滑槽中运动,在C点受的电场力指向圆心,根据题干和图示信息可知

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A.固定在B点的电荷带正电

B.固定在B点的电荷电荷量为满分5 manfen5.comQ

C.小球在滑槽内做匀速圆周运动

D.C、D两点的电场强度大小相等

 

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一带电液滴在重力和匀强电场对它的电场力的共同作用下,在竖直平面内,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,下列结论正确的是( 

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A.此液滴带正电

B.液滴的加速度大小为满分5 manfen5.comg

C.合外力对液滴做的总功为零

D.液滴的电势能与动能之和是增加的

 

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