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轻质弹簧原长为2L,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释...

轻质弹簧原长为2L,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为L。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的水平轨道,B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块PAB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度L,然后放开,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g

1)求弹簧压缩L时所存储的弹性势能Ep

2)若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小;

3)它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离。

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1) 弹簧竖直放置在地面上时,物体下落过程只有重力、弹簧弹力做功,由系统机械能守恒定律,可知弹簧长度为L时的弹性势能为 (2)由能量守恒定律得 联立得 (3)若小球能通过D点的临界条件 解得 设P滑到D点时的速度为,由机械能守恒定律得 联立得 则满足 的要求,因此能通过D点,通过D点后物块做平抛运动 , 联立得到  
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考点分析:
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如图所示,半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上,O为该圆弧的圆心,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道。此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知AO连线与水平方向的夹角θ=45°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3g10m/s2。求:

(1)小物块刚到达C点时的速度大小;

(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力;

(3)要使小物块不滑出长木板,木板长度L至少为多少?

 

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长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点,让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图,求摆线L与竖直方向的夹角为α时,求:

1)线的拉力F

2)小球运动的线速度的大小;

 

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已知某星球表面重力加速度大小为g0,半径大小为R,自转周期为T,万有引力常量为G。求:

1)该星球质量;

2)该星球同步卫星运行速度的大小。

 

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1)在做验证机械能守恒定律的实验时,下列哪些测量工具一定需要的是____

A.天平

B46V的低压直流电源

C.刻度尺

D.秒表

2)在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,选定了一条较为理想的纸带,如图所示,“0”为起始点,以后纸带上所打的各点依次记为123….测得重锤从开始运动到各时刻下落的高度分别是s1s2s3,则重物由“0”点运动到“4”点,重力势能减少量的表达式为______,动能增量的表达式为_____(重锤质量为m,打点计时器的打点周期为T),实验结果发现动能增量总______(大于等于小于”)重力势能的减少量。

 

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如图所示,在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的abcd所示,则小球平抛的初速度v0=_____m/s(取g=10m/s2)。(结果保留两位有效数字)

 

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