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如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内...

如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1kg的小球放在曲面AB上,现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球,它与BC间的动摩擦因数为0.5BC长为0.5m,小球进入管口C端后,通过CD在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为EP=0.5J。取重力加速度g=10m/s2.

求: (1)C处管壁受到的作用力;

(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm 

(3)小球最终停止的位置。

 

(1) 25N;(2)6J;(3) 0.2m。 【解析】 (1) 滑块从A点运动到C点过程,由动能定理得  在C点 带入数据解得 N=25N 即在C点上管壁受到向上的大小为25N的作用力; (2)在压缩弹簧过程中速度最大时,合力为零。 设此时滑块离D端的距离为x0,则有  kx0=mg 计算得出  x0=0.1m 由机械能守恒定律有       得  (3)小球与弹簧作用后返回C处动能不变,小滑块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中。 设物块在BC上的运动路程为s′,由动能定理有 计算得出 s′=0.7m   故最终小滑块距离B为0.7m-0.5m=0.2m处停下.  
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考点分析:
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用自由落体法验证机械能守恒定律,器材安装如图所示.

(1)请指出图中的错误不妥之处(至少写出两处):

_________________________________________.

_________________________________________.

(2)改进实验中错误及不妥之处后,打出如图所示的一条纸带.已知打点计时器频率为50 Hz,根据纸带所给数据,打C点时重物的速度为________m/s(计算结果保留2位有效数字).

(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物ab进行实验测得几组数据,画出-h的图象如图丙所示,求出图线的斜率k,由图象可知a的质量m1__________(大于小于”)b的质量m2.

(4)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2=0.052 kg,当地重力加速度g9.78 m/s2,求出重物所受的平均阻力Ff________N.(计算结果保留2位有效数字)

 

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利用图示装置可以做多个力学实验.

1)用此装置研究匀变速直线运动时,______(填需要不需要)平衡小车和木板间的摩擦阻力;

2)用此装置探究加速度与质量的关系时,改变小车质量后,__(填需要不需要)重新平衡摩擦阻力;

3)用此装置探究功与速度变化的关系,为了尽可能准确,不挂钩码平衡摩擦力时,小车后面______(填需要不需要)固定纸带;

 

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如图甲所示,水平面上有质量相等的两个木块AB用一根轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一个竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,弹簧始终处于弹性限度内,如图乙所示.研究从力F刚作用在木块A上时()到木块B刚离开地面时()这个过程,并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点,得到表示力F和木块A的位移x之间关系的图象如图丙,则下列说法正确的是(       

A.时,弹簧刚好恢复原长

B.该过程中拉力做功

C.过程,拉力做的功大于木块A机械能的增加量

D.过程,木块A动能的增加量等于拉力和重力做功的总和

 

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如图所示,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动,一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2v2>v1)滑上传送带,最终滑块又返回至传送带的右端,就上述过程,下列判断正确的有(  )

A.合力对物块的冲量大小可能为2mv2

B.此过程中传送带对滑块做功为mv22-mv12

C.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为mv1+v22

D.此过程中电动机多做功为mv1v1+v2

 

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甲乙两个质量均为1kg的物块,在光滑的水平面上分别受到一个水平力作用,由静止开始加速,甲物块所受的力F随时间t的变化关系和乙物块所受的力T随位移x的变化关系如图所示,当水平力分别按各自的规律从0增大到10N的过程中,下列说法正确的是(      )

A.当水平力均为10N时,甲和乙的动量均为10kgm/s

B.甲所受力F对物块的冲量为10Ns,乙所受力T对物块所做的功为10J

C.甲在此过程中的位移为10m

D.当水平力均为10N时,甲的动能为50J,乙的动量为

 

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