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某实验小组做了如下实验,装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道...

某实验小组做了如下实验,装置如图甲所示竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成,将质量m=01kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示g=10m/s2求:

1圆轨道的半径R

2若小球从D点水平飞出后又落到斜面上,其中最低的位置与圆心O等高,求θ的值

 

(1)0.2m(2)45° 【解析】 试题分析:(1)小球经过D点时,满足竖直方向的合力提供圆周运动向心力即: 从A到D的过程中只有重力做功,根据动能定理有: 联立解得: 由题中给出的F-H图象知斜率 即 所以可得R=0.2m (2)小球离开D点做平抛运动,根据几何关系知,小球落地点越低平抛的射程越小,即题设中小球落地点位置最低对应小球离开D点时的速度最小. 根据临界条件知,小球能通过D点点时的最小速度为 小球落地地点在斜面上与圆心等高,故可知小球平抛时下落的距离为R 所以小球平抛的射程 由几何关系可知,角θ=45° 考点:动能定理;平抛运动的规律  
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考点分析:
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如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点质量为1kg的小滑块可视为质点沿水平面向左滑动,经过A点时的速度vA=60m/s已知半圆形轨道半径R=040m,滑块与水平面间的动摩擦因数μ=050,A、B两点间的距离L=110m取重力加速度g=10m/s2

1求滑块从A运动到B点所需的时间及运动到B点的速度的大小vB

2如果半圆轨道是粗糙的,滑块滑到BC轨道上的P时刚好和轨道分离P点未标出,P点距B点的竖直高度为h=06m,求滑块从A点开始到P点过程中,克服摩擦力所做的功Wf

 

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一列火车质量是1000t,由静止开始以额定功率沿平直轨道向某一方向运动,经1min前进900m时达到最大速度设火车所受阻力恒定为车重的005倍,g取10m/s2,求:

1火车行驶的最大速度;

2火车的额定功率;

3当火车的速度为10m/s时火车的加速度

 

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DIS研究加速度与力的关系的实验装置如图a所示,实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F,通过增加钩码的数量,多 次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图b所示

1)图线__________(填“①”或者“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。

2)在轨道水平时,小车运动的阻力_________N

3)图b中,拉力F较大时,a-F图线明显弯曲,产生误差,为避免此误差可采取的措施是______(填选项字母)

A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动

B.在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量

C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力

D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验

 

 

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如图(a)为某同学设计的探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器(f=50Hz),C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.

1)关于该实验,下列说法中正确的是    

A.用砝码和小桶的总重力来表示F,会产生偶然误差

B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高

C.电火花计时器使用交流电源

D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持水平

 

2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,其中01234是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为     m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a=     m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)

3)在探究加速度与力的关系时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为    

 

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如图所示,将一轻弹簧固定在倾角为300的斜面底端,现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在A点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点BA点的竖直高度为h,已知物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g则下列说法正确的是      

A当弹簧恢复原长时,物体有最大动能

B弹簧的最大弹性势能为2mgh

C物体最终会静止在B点位置

D物体从A点运动到静止的过程中系统损失的机械能为mgh

 

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