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如图所示,将一轻质弹簧放置在光滑的水平地面上,一端固定在竖直墙壁上的A点,另一端...

如图所示,将一轻质弹簧放置在光滑的水平地面上,一端固定在竖直墙壁上的A点,另一端与质量m2kg的物块P(可视为质点)接触但不固定;半径R0.5m的光滑半圆轨道BCD和地面在B点相切,直径BD竖直.现用外力缓慢推动物块P,将弹簧压缩至O点由静止释放,物块P恰好能通过半圆轨道最高点D.重力加速度g10m/s2,空气阻力不计.则

 

⑴弹簧被压缩至O点时所具有的弹性势能Ep

⑵物块P运动到圆轨道最低点B时,物块P对轨道的压力FB

⑶若半圆轨道半径R可以改变,物块仍从O点静止释放,且要求物块运动到半圆最高点时对轨道的压力FN不超过400N,请推导FNR关系式,并作出FN的关系图象.

 

(1)25J (2)120N (3) 【解析】(1)小球在最高点有mg=m 根据能量守恒定律得: Ep=2mgR+mv2 Ep=25J (2)Ep=mvB2 F−mg= m 根据牛顿第三定律得:FB= F=120N (3)Ep=mvD2+2mgR FN+mg= m FN = −100(N) 0≤FN≤400N 0.1m≤ R ≤ 0.5m 图像如图;
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如图所示,把质量m=0.5kg的石块从h10m高处以θ30°角斜向上方抛出,初速度是v0=5m/s,从抛出到落地过程中,石块克服空气阻力做功14J重力加速度g=10m/s2.求

⑴石块的水平分初速度的大小vx

⑵石块从抛出到落地过程中,重力势能的减少量ΔEp

⑶石块落地时速度的大小v

 

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⑴苹果所获得的动能Ek

⑵苹果的加速度大小a

⑶苹果所受合力大小F

 

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⑴保持小车质量不变,该同学通过实验数据画出图乙所示的aF图象.为了使图线通过坐标原点,图甲中垫木应向______(选填)移一些.

⑵下图是实验中获得的一条点迹清晰的纸带,O点为纸带上一清晰点迹,ABC为另外三个连续计数点,计数点OA间点迹未画出,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点AB之间的时间间隔为______s,打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s

 

 

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