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如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C 两点在同一水...

如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,AC 两点在同一水平面上,B点为轨道最低点.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点切入半圆轨道.不计空气阻力,取g =10 m/s2

(1)B点所在水平面为重力势能零势能面,求小球在抛出点的机械能;

(2)若轨道光滑,求小球运动到最低点B时速度的大小;

(3)若轨道不光滑,测得小球第一次从C点飞出后相对C点上升的最大高度2.5m,求此过程中小球在半圆形轨道上克服摩擦力所做的功.

 

(1)64J(2)8m/s(3)6J 【解析】 (1)小球在抛出点时的机械能: (2)小球到最低点的速度为,由动能定理得: 代入数据解得: (3)小球从抛出点到C点,由动能定理得 代入数据解得:J  
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如图,一个质量为m=2kg的静止物体,某时刻施加一个与水平方向成37°角斜向下方的推力F=20N作用,在水平地面上移动了距离S1=2m后撤去推力,此后物体又滑行了的距离S2后停止了运动。设物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2,(取g=10m/s2)求:(cos37=0.8sin37=0.6

(1)推力F对物体做的功;

(2)S2为多少米?

 

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如图,长为L=0.8m的轻绳上端系于固定点O,下端系一个质量为m=2kg的可看成质点的小球,起初将小球提起,当绳处于水平绷直状态时,由静止释放小球,当小球摆到轻绳处于竖直方向时,重力加速度取g=10m/s2,求:

(1)小球下落过程中重力做的功;

(2)小球的速度大小;

(3)轻绳对球的拉力大小;

(4)重力的瞬时功率大小.

 

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在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,重锤拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示,已知相邻计数点的时间间隔为0.02s,回答以下问题:

(1)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点OA间的距离为68.97cm,点AC间的距离为15.24cm,点CE间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为________________J,重力势能的减少量为_____________。(保留两位有效数字)

(2)在实验中发现,重锤减少的重力势能__________重锤增加的动能(选填“大于”或“小于”或“等于”),其原因主要是因为________

 

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某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。

①若要完成该实验,必需的实验器材___________________________

②他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些。这一情况可能是下列哪些原因造成的____(填字母代号)

A.在接通电源的同时释放了小车

B.小车释放时离打点计时器太近

C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

 

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如图所示,一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥形筒固定不动,有两个质量相等的小球AB紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是(      )

A.A球的线速度必定大于B球的线速度

B.A球的角速度必定小于B球的角速度

C.A球的运动周期必定小于B球的运动周期

D.A球对筒壁的压力等于B球对筒壁的压力

 

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