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如图所示,光滑固定轨道ABCD上有两个可视为质点的滑块,滑块中间有一压缩弹簧且与...

如图所示,光滑固定轨道ABCD上有两个可视为质点的滑块,滑块中间有一压缩弹簧且与两物体不拴连,左侧物体质量m1未知,右侧物体质量,轨道右侧为半径的半圆弧ABA为圆弧最高点,B为最低点和水平面相切,左侧轨道CD为一半径为且圆心角的圆弧,转轮大小可忽略不计的粗糙的传送带EFL=3m与水平面也成θ角,传送带沿斜面向上始终以匀速运动,传送带上表面与左端圆弧末端D点相切且刚好无弹力接触。现将两物体同时在水平轨道上由静止释放,若弹簧的弹性势能完全转化为两物体的动能,弹簧恢复原长前两物体并未进入圆弧轨道,最终m2恰好能通过右侧半圆弧A点,m1通过圆弧轨道CD滑上传送带,在传送带上一直做匀变速运动且到达F点时速度大小m1通过传送带EF的过程中,系统摩擦生热量Qm1的机械能变化量ΔE刚好相等,g=10m/ssinθ=0.6cosθ=0.8.求:

(1)m2到达B点时的速度大小vB

(2)弹簧初始状态具有的弹性势能Ep

(3)m1通过传送带EF的过程中,电动机额外消耗的电能上为多少。

 

(1) ;(2) ;(3) 。 【解析】 (1)由于m2刚好到达A点,则有 m2从B到A,有动能定理得 解得 (2)m1滑上传送带,最终达到F点时速度大小,且m1通过传送带EF的过程中,系统摩擦生热量Q与m1的机械能变化量刚好相等,可得 得 传送带位移 得 , m1通过圆弧轨道CD,由动能定理得 得 两物体同时由静止释放到弹簧恢复原长过程中,系统动量守恒 得 系能机械能守恒 得 (3)物体m1通过传送带过程中,有动能定理得 物体m1对传动带的滑动摩擦力大小与电动机对传送带的牵引力大小相等,即 即 所以消耗的电能等于牵引力的功 解得  
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如图所示,半径为R=0.3m的半圆弧固定在水平面上,一根足够长的且不可伸长的柔软轻质细绳将两个可视为质点的两个小球连接,细绳通过两个固定的大小可忽略的滑轮,左侧质量为A球与半圆弧圆心等高且刚好与半圆弧内壁无弹力接触,小球距上端滑轮,右侧B球质量为,重力加速度g=10m/s2,整个系统不计切摩擦阻力及空气阻力。现将两球同时由静止释放,求:

(1)A球到达半圆弧最底端时的速度大小νA

(2)A球从静止释放到到达半圆弧最低端过程中轻质细绳对它所做的功W

 

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如图所示,ABBC可视为两段阻力恒定但阻力大小不同的路段,一质量为的汽车以恒定的功率从静止开始启动,在AB路段汽车受到的阻力大小,汽车到达B点之前已经匀速,然后经t=10s通过BC路段,到达C点前再次达到匀速且通过C点速度。求:

(1)汽车到达B点时的速度vB的大小;

(2)汽车在BC路段所受到的阻力大小f2

(3)汽车通过BC路段的位移s大小。

 

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某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g

(1)在该实验中所需要的物理量是________(填写代号)

A.重锤的质量        B.重锤底部距水平地面的高度

C.重锤下落的高度        D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度

(2)在实验得到的纸带中,我们选用如图乙所示的起点0(与相邻点之间距离约为2mm)的纸带来验证机械能守恒定律。图中ABCDEFG为七个相邻的原始点,F点是第n个点。设相邻点间的时闻间隔为T,下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是_____

A.    B.    C.    D.

(3)实验中在操作、测量及计算无误的前提下所求总要略小于gh,产生这一结果的系统误差的原因有________________(写出一个)。

 

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探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图4所示.实验过程中有平衡摩擦力的步骤,并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大,即分别为W0、2W0、3W0、4W0….

(1)实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力,目的是________(填写字母代号).

A.为了释放小车后小车能做匀加速运动

B.为了增大橡皮筋对小车的弹力

C.为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

D.为了使小车获得较大的动能

(2)图是在正确操作情况下打出的一条纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一部分,已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s,则小车获得的最大速度vm________m/s(保留3位有效数字).

(3)几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得的最大速度vm的数据,并利用数据绘出了下列给出的四个图象,你认为其中正确的是________.

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B,左端固定在A点,右端连接一个质量为m的小球,ABC在一条水平线上,弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆,从C点由静止释放,到D点时速度为零,CD两点间距离为h。已知小球在C点时弹性绳的拉力为0.5mgg为重力加速度,小球和杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内,下列说法正确的是(  )

A.C点到D点运动过程中,弹性绳对小球先做正功后做负功

B.若在D点给小球一个向上的速度v,小球恰好回到C点,则

C.小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为mgh

D.若仅把小球质量变为2m,则小球到达D点时的速度大小为

 

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