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如图有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连...

如图有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料﹣﹣ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L,现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动,且向下运动的初速度为碰前速度的一半。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力):

1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;

2)滑块向下运动过程中加速度的大小;

3)在滑块下移停止之前的过程中,ER流体对滑块阻力的大小f与下滑距离d所满足的函数关系式。

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)设物体m下落的末速度为v0,由机械能守恒定律,有: mgL= 解得: 设碰后滑块与物体的共同速度为v1,取向下为正方向,由动量守恒定律有: 2mv1=mv0 解得: 碰撞过程中系统损失的机械能为: (2)设加速度大小为a,有: 2ax=v12 得: (3)设弹簧弹力为FN,ER流体对滑块的阻力为f。 受力分析如图所示: FN+f﹣2mg=2ma 根据胡克定律有 FN=kx 解得:  
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如图所示,用一块长L11.0m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌面高H0.8m,长L21.5m。斜面与水平桌面的倾角θ可在060°间调节后固定。将质量m0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ10.05,物块与桌面间的动摩擦因数μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。(重力加速度取g10m/s2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑;(用正切值表示)

2)当θ增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2(已知sin37°=0.6cos37°=0.8

3)继续增大θ角,小物块将从桌子的右边缘水平抛出,求小物块落地点与桌子的右边缘最大水平距离xm

 

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(题文)如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从圆弧ABCA点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机被能损失).已知圆弧的半径R=0.6m,θ=60°,小球到达A点时的速度vA=8m/s.g10m/s2,求:

(1)小球做平抛运动的初速度v0;

(2)P点与A点的高度差;

(3)小球刚好能到达圆弧最高点C,求此过程小球克服摩擦力所做的功.

 

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如图所示,一质量为m,电荷量为+Q的小球A系在绝缘细绳下端,另一带电量未知的小球B固定于悬点的正下方(AB均视为点电荷),轻绳与竖直方向成θ角,小球AB静止于同一高度。已知重力加速度为g,问:

1)小球B带正电?还是负电?

2)两球间的静电力多大?

3)小球BA处产生的场强多大?

 

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做“探究求合力的方法”实验

1)现有如图甲所示的器材,小李同学认为仪器有短缺,还需要的测量仪器是图乙中的_____(填对应字母).

2)如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OBOC为细绳,关于此实验,下列操作要求正确的是_____(填字母)

A.两个分力F1F2的方向一定要垂直

B.两个分力F1F2间夹角越大越好

C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉至同一位置

D.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行

3)某次实验中,拉细绳OB的弹簧测力计指针位置如图所示,其读数为_____N

 

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某学习小组做探究功与速度变化的关系的实验如图所示,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的,沿木板滑行,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致),每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________(交流直流”)电源。

(2)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是______

A.放开小车,能够自由下滑即可

B.放开小车,能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可

(3)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据下图所示的纸带回答)。

 

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