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如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的小车,车的上表面是一...

如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的小车,车的上表面是一段长L=1.0m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块紧靠弹簧放置,小物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.50,整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A,取g=10m/s2,求:

1)解除锁定前弹簧的弹性势能;

2)小物块第二次经过点时的速度大小。

 

 

(1);(2)。 【解析】 (1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,故小物块恰能到达圆弧最高点A时,二者的共同速度为零;设弹簧解除锁定前的弹性势能为EP,由能量守恒定律,则有 代入数据,解除锁定前弹簧的弹性势能 EP = 7.5J (2)设小物块第二次经过O'时的速度大小为vm,此时平板车的速度大小为vM,小物块在圆弧面上下滑动过程中,系统水平方向动量守恒和机械能守恒,设水平向右为正方向,有 可得小物块第二次经过点时的速度大小 代入数据 vm =2.0 m/s 答:(1)解除锁定前弹簧的弹性势能为7.5J;(2)小物块第二次经过点时的速度大小为2.0 m/s。  
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考点分析:
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质量为的小球从离地面足够高的地方由静止释放,运动过程中受到空气阻力与运动方向相反,大小与速度成正比,即为未知比例系数)。运动时间后,小球以速度做匀速直线运动。已知重力加速度为。求:

1)比例系数的表达式;

2)当小球的速度为时,小球的加速度的大小;

3)有同学认为:在时间内小球下降的高度,你认为他的观点正确吗?如果正确,请说明理由;如果不正确,写出你的观点,并说明你的理由。

 

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如图所示摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以4m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.AB为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m,人和车的总质量为200kg,特技表演的全过程中,空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.:

(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s.

(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.

(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.

 

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2018625日,四川九寨沟景区因暴雨发生山洪泥石流,所幸无人伤亡。有一小汽车停在山坡底,突然司机发现在距坡底192m的山坡处泥石流以8m/s的初速度、0.5m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动.已知司机的反应时间为1s,汽车启动后以0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动.

1)泥石流到达坡底的时间和速度;

2)泥石流是否能追上汽车?如果能追上,汽车加速度至少为多少能避免追上?如果不能追上,两者距离的最小值为多少?

 

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飞飞同学学习了牛顿第二定律之后,想自己通过实验来验证当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比这一物理规律。他在实验室找到了如下器材:一倾角可以调节的长斜面(可近似认为斜面光滑)。小车。计时器一个。米尺。请填入适当的公式或文字,棒他完善下面的实验步骤:

①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t

②用米尺测量A1A2之间的距离x,则小车的加速度a=________

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=___________

④改变__________(填字母),重复上述测量。

⑤为纵坐标,__________(用所测物理量对应字母表达)为横坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可以验证当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比这一规律。

 

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(1)某同学使小球沿桌面水平飞出(桌面高度约1m),用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像(每秒15帧照片),并将小球运动的照片打印出来.他大约可以得到几帧小球在空中运动的照片(g=10m/s2)______

A. 5帧           B. 15帧          C. 25帧   D.无法估计

(2)若已知照片和实物的尺寸比例为1:10,从照片中测得小球相邻两个照片的水平距离约为5cm,则小球水平飞出的速度约为______m/s.

 

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