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半径R=0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A...

半径R0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m0.20 kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长为L00.50 m,劲度系数k4.8 N/m,将小球从如图所示的位置由静止开始释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时弹簧的弹性势能EPC0.6 Jg10 m/s2.求:

(1)小球经过C点时的速度vc的大小;

(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向.

 

(1) 3 m/s. (2) 3.2 N,方向向上. 【解析】 试题(1)设小球经过C点的速度为vc,小球从B到C,据机械能守恒定律得 mg(R+Rcos60°)=EPC+mv, (3分) 代入数据求出vc=3 m/s. (2分) (2)小球经过C点时受到三个力作用,即重力G、弹簧弹力F、环的作用力FN. 设环对小球的作用力方向向上,根据牛顿第二定律F+FN-mg=m, (2分) 由于F=kx=2.4 N, (2分) FN=m+mg-F, 解得FN=3.2 N,方向向上. (1分) 根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.2 N.方向竖直向下. (1分)
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考点分析:
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如图所示,滑块在恒定外力F2mg的作用下从水平轨道上的A点由静止出发,到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,求AB段与滑块间的动摩擦因数.(取g=10m/s2

 

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如图甲所示,某组同学借用探究aFm之间的定量关系的相关实验思想、原理及操作,进行探究合外力做功和动能变化的关系的实验:

1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动.

2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带. 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点ABCDEFG. 实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化,补填表中空格______________(结果保留至小数点后第四位).

 

O—B

O—C

O—D

O—E

O—F

W/J

0. 0432

0. 0572

0. 0734

0. 0915

 

0. 0430

0. 0570

0. 0734

0. 0907

 

 

通过分析上述数据你得出的结论是:在实验误差允许的范围内,与理论推导结果一致.

3)实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M________(填);

4)实验前已测得托盘的质量为,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kgg,结果保留至小数点后第三位).

 

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用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示,其读数L=________mm;用螺旋测微器测得该样品的外边长a如图乙所示,其读数a=________mm

 

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如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统.斜面轨道倾角为30º,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为.木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程,下列选项正确的是

A. m=M

B. m=2M

C. 木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度

D. 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

 

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如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间动摩擦因数,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g.现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度大小a可能是

A.aμg B.a

C.a D.a

 

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