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如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端...

如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端QC点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:

(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;

(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ

(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.

 

(1)F′N=2mg,方向竖直向下 (2)μ=0.25 (3)Ep=3mgR 【解析】试题分析:(1)设滑块第一次滑至C点时的速度为vC,圆轨道C点对滑块的支持力为FN 由P到C的过程: 在C点: 解得: 由牛顿第三定律得:滑块对轨道C点的压力大小,方向竖直向下 (2)对P到C到Q的过程: 解得: (3)A点:根据牛顿第二定律得: Q到C到A的过程: 解得:弹性势能
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考点分析:
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如图所示,倾角为37º的斜面长L=19m,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出,与此同时释放在斜面顶端的滑块,经过一段时间后小球恰好能以垂直斜面的方向击中滑块(小球和滑块均可视为质点,重力加速度g=10m/s2sin37º=06cos37º=08

求:(1)抛出点O离斜面底端的高度;

2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ

 

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某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图象如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=05g=10m/s2,则:

1)运动过程中物体的最大加速度为多少?

2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?

3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?

 

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如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.

(1)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取ABC……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得ABC……各点到O点的距离分别为x1x2x3……,如图2所示.

图2

实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W________,打B点时小车的速度v________.

(2)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图3所示的v2­W图像.由此图像可得v2W变化的表达式为____________________.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是____________

(3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2­W关系的是____________________

A.B.C.D.

 

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用如图实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证系统机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:两物体从静止释放,0是打下的第一个点,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。已知m1= 50g 、m2=150g ,交流电的频率为50Hz,g取9.8m/s2则(结果保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=________ m/s;

(2)在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量△EK = _______J,系统势能的减少量△EP =_________J;

 

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如图,滑块ab的质量均为ma套在固定直杆上,与光滑水平地面相距hb放在地面上,ab通过铰链用刚性轻杆连接.不计摩擦,ab可视为质点,重力加速度大小为g.则( )

A. a落地前,轻杆对b一直做正功

B. a落地时速度大小为

C. a下落过程中,其加速度大小始终不大于g

D. a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg

 

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