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如图所示,坚直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R=1.6 m,A端与圆心0等高...

如图所示,坚直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R=1.6  mA端与圆心0等高,B  O的正上方,与A右侧相连的是高和宽都为L=0.3m的台阶,台阶有若干级,一个质量为  m=0.3kg的小球从A点正上方h处,由静止释放,自由下落至A点后进入圆形轨道,不计小球进入轨道时的能量损失,不计空气阻力,小球恰能到达轨道的最高点B,求:

1释放点距A点的坚直高度是多少?

2若释放点距A点的竖直高度H=3R,则小球在B点时对轨道的压力是多大?小球会落在第几级台阶上?设g=10m/s2.

 

(1)2.4m(2)9N,38级 【解析】试题分析:小球恰能到达轨道的最高点B,由重力提供向心力,由牛顿第二定律求出小球通过B点的速度.对小球从刚释放到B点,由动能定理求释放点距A点的竖直高度.对小球从刚释放到B点,由动能定理求出小球通过B点的速度.在B点,由牛顿定律求小球在B点时对轨道的压力.由平抛运动的规律和几何关系分析小球会落在第几级台阶上. (1)对小球从刚释放到B点,由动能定理 对小球在B点,由牛顿第二定律,解得 (2)对小球从刚释放到B点,由动能定理 对小球在B点由牛顿第二定律,解得 由牛顿第三定律可知,小球在B点对轨道的压力大小是9N. 连接B、A两点并延长,得一倾角为θ的斜面,小球从B点飞出后做平抛运动,设小球经过时间t落到斜面上,水平位移为x,竖直位移为y,落到斜面上时竖直分速度为,由平抛运动规律,得, 由几何关系有 联立解得 所以小球打在第38级台阶上.  
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考点分析:
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如图,质量为m1kg,长为L2.7m的平板车,以速度v04m/s向右做匀速直线运动,AB是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个大小为5N的水平向左的恒力F,并同时将一个小球轻放在平板车上的P(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零)PBL/3.经过一段时间,小球从平板车上脱离后落到地面上.不计所有摩擦力,g10m/s2.求:

 

1小球从放到平板车上开始至脱离平板车所用的时间;

2小球脱离平板车瞬间平板车的速度.

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.

(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d=_____mm

(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象______

A 图象    B 图象     C 图象     D. 图象

(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度h后,两者的差值会____(填增大缩小不变).

 

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在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中力传感器的拉力为F,保持小车(包括位移传感器发射器)的质量不变,改变重物重力重复实验若干次,得到加速度与外力的关系如图(b)所示.

1)小车与轨道的滑动摩擦力f=________N

2)从图象中分析,小车(包括位移传感器发射器)的质量为________kg

3)该实验小组为得到aF成正比的关系,应将斜面的倾角θ调整到tanθ=________

 

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如图是某缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连,直杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f,直杆质量不可忽略.一质量为m的小车以速度υ0撞击弹簧,最终以速度v弹回.直杆足够长,且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车与地面的摩擦.则(    )

A. 小车被弹回时速度υ一定小于υ0

B. 直杆在槽内移动的距离等于

C. 直杆在槽内向右运动时,小车与直杆始终保持相对静止

D. 弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力

 

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如图所示,倾角为α=60°的斜面A被固定在水平面上,细线的一端固定于墙面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连,B静止在斜面上.滑轮左侧的细线水平,右侧的细线与斜面平行,AB的质量相同。撤去固定A的装置后,AB均做直线运动.不计一切摩擦,重力加速度为g=10m/s2.B没有离开斜面的过程中,下列说法正确的是        (可能用到的数学公式1-cosα=2sin2

A. AB组成的系统机械能守恒

B. B的速度方向一定沿斜面向下

C. AB速度大小相等

D. A滑动的位移为x=m时,A的速度大小vA=5m/s

 

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