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如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面...

如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。已知A点到B点的高度h=1.5m,重力加速度g=10m/s2,空气阻力可忽略不计,求:

(1)滑块通过C点时的速度大小;

(2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小;

(3)滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功。

 

(1) vC=2.0m/s (2) FN′=6.0N (3) Wf =0.50J 【解析】(1)因滑块恰能通过C点,即在C点滑块所受轨道的压力为零,其只受到重力的作用。设滑块在C点的速度大小为vC,根据牛顿第二定律,对滑块在C点有 mg=mvC2/R 解得vC= =2.0m/s (2)设滑块在B点时的速度大小为vB,对于滑块从B点到C点的过程, 根据机械能守恒定律有 mvB2=mvC2+mg2R 滑块在B点受重力mg和轨道的支持力FN,根据牛顿第二定律有 FN-mg=mvB2/R 联立上述两式可解得 FN=6mg=6.0N 根据牛顿第三定律可知,滑块在B点时对轨道的压力大小FN′=6.0N (3)设滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功为Wf,对于此过程, 根据动能定律有 mgh-Wf=mvB2 解得Wf=mgh-mvB2=0.50J  
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考点分析:
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如图所示,水平台面AB距地面高度h=0.80m。有一滑块从A点以v0=5.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与水平台面间的动摩擦因数。滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出。已知AB=1.8m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:

(1)滑块从B点飞出时的速度大小;

(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离。

 

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如图所示,在倾角为θ=37°的绝缘粗糙斜面上B处有质量为m=1kg、电荷量为q=+8×10-5C的物体(可视为质点);在和斜面处于同一平面内与B点等高处、相距r=3m的A点固定带电荷量Q=+1.6×10-4C的点电荷;现发现物体在斜面上处于静止状态。(重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109N.m2/C2,sin37°=0.6)求:

(1)物体受到库仑力的大小;

(2)物体受到的摩擦力大小和方向.

 

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如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。

①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是________(填字母代号)。

A.直流电源、天平及砝码

B.直流电源、毫米刻度尺

C.交流电源、天平及砝码

D.交流电源、毫米刻度尺

②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。 某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是_______

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数计算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v

C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

③安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如下图所示。图中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点ABC、…作为计数点,测出其中EFG点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3。已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中:重锤重力势能的减少量ΔEp=_______,动能的增加量ΔEk=_______ (用题中所给字母表示)

④某同学在实验中测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,图象是一条直线,此直线斜率的物理含义是________

 

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如图所示,AB两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O′点,OO′点在同一水平面上,分别将AB球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平高度,则(     )

A. 两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等

B. 两球到达各自悬点的正下方时,A球速度较大

C. 两球到达各自悬点的正下方时,B球速度较大

D. 两球到达各自悬点的正下方时,A球机械能大于B球机械能

 

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如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图象如图乙所示。同时人顶杆沿水平地面运动的x-t图象如图丙所示。若以地面为参考系,则下列说法中正确的是(    )

A. 猴子的运动轨迹为直线

B. 猴子在0~2s内做匀变速曲线运动

C. t=0时猴子的速度大小为8m/s

D. t=1s时猴子的加速度大小为4m/s2

 

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