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如图所示,和都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,处于水平位置,是半径为m的圆周轨...

如图所示,都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,处于水平位置,是半径为m圆周轨道,是半径为m的半圆轨道,最高点处固定一个竖直弹性挡板,轨道的中心,段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接.已知段水平轨道长m,与小球之间的动摩擦因数.现让一个质量为kg的小球点的正上方距水平线处自由落下.(m/s2

1)当m时,问此球第一次到达点对轨道的压力大小.

2)当m时,试通过计算判断此球是否会脱离轨道,如果会脱离轨道,求脱离前球在水平轨道经过的路程,如果不会脱离轨道,求静止前球在水平轨道经过的路程.

 

(1)32N(2)不会脱离轨道,8.5m 【解析】 (1)设小球第一次到达D的速度,小球P到D点的过程对小球应用动能定理: 在D点对小球应用牛顿第二定律: 联立解得:N 由牛顿第三定律得小球在D点对轨道的N (2)第一次到O点时速度为,小球P到O点的过程对小球应用动能定理: 解得:m/s 恰能通过O点, 临界速度m/s 由于,故第一次来到O点之前没有脱离. 设第三次来到D点的动能为,对之前的过程应用动能定理: 代入解得: 故小球一直没有脱离轨道,设小球静止前在水平轨道经过的路程s, 对全过程应用动能定理: 解得:m  
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考点分析:
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如图甲所示,在倾角为足够长的粗糙斜面底端,一质量kg的滑块压缩着一轻弹簧且锁定,但它们并不相连,滑块可视为质点。时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的图象如图乙所示,其中段为曲线,段为直线,在s时滑块已上滑m的距离(m/s2)。求:

1)滑块离开弹簧后在图中段对应的加速度大小及动摩擦因数的大小。

2ss时滑块的速度的大小。

3)弹簧锁定时具有的弹性势能

 

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如图所示,将质量为m="1" kg的小物块放在长为L="1.5" m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,直径d="1.8" m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,为h="0.65" m,开始车和物块一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,取g="10" m/s2,求:

(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;

(2)小物块落地点距车左端的水平距离.

 

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如图所示,一根直杆AB与水平面成某一角度自定,在杆上套一个小物块,杆底端B处有一弹性挡板,杆与板面垂直.现将物块拉到A点静止释放,物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v-t图象如图乙所示,物块最终停止在B点.重力加速度为取g=10 m/s2.求:

(1)物块与杆之间的动摩擦因数μ

(2)物块滑过的总路程s

 

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如图所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置.(g9.80m/s2

(1) 选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cmOB=18.90cmOC=27.06cm 在计数点ABBC之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg.甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J;打点计时器打到B点时重锤的速度vB=__________m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了__________J.(结果均保留三位有效数字)

(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如上图的图线.图线的斜率近似等于_____________

A.19.6           B.9.80          C.4.90

图线未过原点O的原因是___________________

 

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某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力,为探究小车的动能变化规律:

1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是____

A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先释放小车,后接通电源

C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好

D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

2)除实验装置图中的仪器外,还需要的测量仪器有__________________________

3)如图为实验中打出昀一条纸带,现选取纸带中的AB两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,图中已经标明了要测量的物理量。另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_____________________________________________

 

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