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如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k原长为l0的轻弹簧,质量为...

如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接,为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ.

(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量

(2)当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时,弹簧伸长量为,求匀速转动的角速度ω;

(3)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO'轴以角速度匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,求小球离B点的距离L0

 

(1) ; (2) (3) 【解析】 (1)小球从弹簧的原长位置静止释放时,根据牛顿第二定律有: 解得: 小球速度最大时其加速度为零,则有: 解得: , (2)设弹簧伸长时,球受力如图所示: 水平方向上有: 竖直方向上有: 解得:; (3)当杆绕轴以角速度匀速转动时,设小球距离B点, 此时有: 解得:.
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如图所示,质量的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力.当小车向右运动的速度达到时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数,小车足够长.求:

1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大?

2)经多长时间两者达到相同的速度?

3)从小物块放在小车上开始,经过小物块通过的位移大小为多少?(取

 

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如图所示为一同学制作的研究平抛运动的装置,其中水平台AOs0.70m,长方体薄壁槽紧贴O点竖直放置,槽宽d0.10m,高h1.25m。现有一弹性小球从平台上A点水平射出,已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍,重力加速度取g10m/s2

(1)若小球不碰槽壁且恰好落到槽底上的P点,求小球在平台上运动的时间;

(2)若小球碰壁后能立即原速率反弹,为使小球能击中O点正下方槽壁上的B点,B点和O点的距离hB0.8m,求小球从O点射出速度的所有可能值。

 

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某同学想用落体法测定重力加速度,实验时释放纸带瞬间的实验装置如图所示,该同学在所打的纸带上选取了ABC三个连续的计数点 (相邻计数点间还有一个点未画出),如图乙,并用刻度尺测出ABAC间的距离分别为8.20 cm17.96 cm.

(1) 从图甲看,该同学的操作不当之处是_______

(2) 由长度测量结果可知,实验所用刻度尺的最小刻度为________ cm.

(3) 已知打点计时器的打点周期是0.02 s,则可测得重力加速度的大小为________ m/s2B点对应的瞬时速度是________ m/s.(保留三位有效数字)

 

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某同学利用图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系,实验中打点计时器电源的频率为50Hz

(1)实验过程中,某同学由于操作不慎,当砝码盘及砝码下降一段时间后,某同学用手托住,小车继续拖着纸带在木板上运动,但没有到达滑轮处,打出的纸带如图乙所示,从纸带上点迹分析,该同学在实验操作中存在的问题可能是___

(2)图乙中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则计数点3对应的速度大小是__,小车减速运动过程中加速度的大小是____(结果保留两位有效数字)

(3)该实验中,改变拉力或小车质量后,在实际操作过程中,对小车所放的位置、接通电源与放开小车的先后顺序及小车运动的控制等描述,你认为正确的是____

A.小车应尽量远离打点计时器,先放开小车后接通电源,在小车到达滑轮前按住小车

B.小车应尽量靠近打点计时器,先接通电源后放开小车,让小车一直到与滑轮相撞为止

C.小车应尽量靠近打点计时器,先接通电源后放开小车,在小车到达滑轮前按住小车

D.应尽量放在打点计时器与滑轮的中间,先接通电源后放开小车,在小车到达滑轮前按小车住小车

(4)某同学用正确的实验方法,采集到若干组实验数据,并作出如图丙所示的aM图象,但无法准确直观得出aM之间的关系,为了探究合力一定,物体加速度a与质量M的关系,应将aM图象进行转换,现请你在图丁中作出转换后的图象_____

 

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如图所示,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动。AC点为圆周的最高点和最低点,BD点是与圆心O同一水平线上的点。小滑块运动时,物体在地面上静止不动,则物体对地面的压力FN和地面对物体的摩擦力有关说法正确的是(  )

A.小滑块在A点时,FN<MgM与地面无摩擦

B.小滑块在B点时,FN=Mg,摩擦力方向向右

C.小滑块在C点时,FN=(Mm)gM与地面无摩擦

D.小滑块在D点时,FN=Mg,摩擦力方向向左

 

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