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如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道与粗糙的斜面固定在同一竖直平面内,C、D两处与光...

manfen5.com 满分网如图所示,半径为R的光滑manfen5.com 满分网圆弧轨道与粗糙的斜面固定在同一竖直平面内,C、D两处与光滑水平轨道平滑连接,斜面与水平轨道的夹角为α.在水平轨道CD上,一轻质弹簧被a和b两个小物体压缩(不拴接),弹簧和小物体均处于静止状态.今同时释    放两个小物体,物体a恰好能到达圆弧轨道最高点A,物体b恰好能到达斜面最高点B,已知物体b与斜面间的动摩擦因数为μ,物体a的质量为m,物体b的质量为2m,重力加速度为g.求:
(1)以CD所在的平面为重力势能的参考面,小物体滑到圆弧轨道A点时的机械能是多少?
(2)释放小球前,弹簧的弹性势能Ep
(3)斜面高h.
(1)根据重力势能的公式Ep=mgh求出小物体在圆弧轨道A点的重力势能,在A点的动能为0,机械能等于动能加上重力势能. (2)该题中a、b物体在被推开过程中,动量守恒,mva=2mvb,A物体的动能可以通过机械能守恒求得,通过A、B速度的关系可以求出B物体的动能,最后根据能量守恒定律求出弹簧的弹性势能. (3)对B物体运用能量守恒,动能的减小量等于重力势能的增加量和摩擦产生的内能.即cosα. 【解析】 (1)以水平轨道CD为参考面,小物体a滑到圆弧最高点A时的机械能为Ea=mgR① (2)设a、b被弹开后瞬间的速度分别为νa和νb,同时释放两个小物体的过程中,两个小物体组成的系统动量守恒,有: mva=2mvb    ② 小物体a恰好到达圆弧最高点A,根据机械能守恒,有:           ③ 释放两个小物体的过程中,弹簧和两个小物体组成的系统机械能守恒,有:        ④ 联立②③④式并解得       ⑤ (3)小物体b恰好到达粗糙斜面的最高点B,根据能量守恒,有: cosα     ⑥ 联立②③⑥式并解得斜面的高度为         ⑦
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考点分析:
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manfen5.com 满分网(1)利用如图所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻Rv,Rv约为300Ω.
①请补充完整某同学的实验步骤:
A.按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到______(填“a”或“b”)端,闭合开关S2; 
B.闭合开关Sl,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
C.保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱R的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的______;读出此时电阻箱R的阻值,即等于电压表内阻Rv.
②实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:A.滑动变阻器(最大阻值200Ω);  B.滑动变阻器(最大阻值20Ω).为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用______ (填序号).
③对于上述测量方法,从实验原理分析可知,实际测出的电压表内阻的测量值R______ (填“大于”、“小于”或“等于”)真实值Rv.
(2)某同学利用如图甲的实验装置来验证机械能守恒定律.
①该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
a______;b______
②实验中所用重物的质量m=lkg,经改正错误后,打出的纸带如图乙所    示,O为重物由静止开始运动时打点计时器所打的第一个点,A、B、C、D为相邻的几个计数点,每两个相邻计数点的时间间隔为0.04s,测得OA=0.77cm、OB=3.07cm、OC=6.92cm、OD=12.30cm,查出当    地的重力加速度g=9.80m/s2,则重物在计时器打下B点时的动能EkB=______J;从开始下落到打下B点的过程中,重物的重力势能减少量△Ep=______ J.(结果保留三位有效数字)
③据纸带算出相关各点的速度v并量出下落的距离h,以manfen5.com 满分网导为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图丙中的______,由此可说明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是______
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A.I1的方向为逆时针,I2的方向为顺时针
B.F1的方向向左,F2的方向向右
C.I1=2I2
D.F1、F2大小均不变
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D.在轨道上运行的向心加速度比同步卫星大
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A.粒子带正电
B.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
C.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
D.粒子在a点的速度小于在b点的速度
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下列说法中正确的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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