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如图所示,光滑水平面AB与光滑半圆形轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R...

如图所示,光滑水平面AB与光滑半圆形轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B点进入半圆轨道,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点,重力加速度为g.求:
(1)物块经过C点的速度;
(2)弹簧弹力对物块做的功;
(3)物块离开C点后,再落回到水平面上时距B点的水平距离.

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(1)物体恰能通过最高点,故说明此时重力恰好充当向心力,由向心力公式可得出C点的速度; (2)由功能关系可知弹簧弹力对物体所做的功; (3)物体离开C点后做平抛运动,由平抛运动的规律可求得物体落回到水平面上经过的水平距离. 【解析】 (1)物块恰好能够到达最高点时, 满足   C点的速度为  ; (2)根据功能关系,弹簧弹力做的功全部转化为物块在C点的动能与重力势能,故 W=EKC+EPC=mg2R+mvC2=mgR. (3)物块从C点平抛到水平面的过程中,2R=gt2; x=VCt=2R 答:(1)C点的速度为;(2)弹簧弹力对物块做的功为mgR;(3)物体的水平位移为2R.
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考点分析:
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Ⅰ某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
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(1)你认为还需要的实验器材有______
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是______,实验时首先要做的步骤是______
Ⅱ.在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______,应记作______cm.
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度,则该段重锤重力势能的减少量为______,而动能的增加量为______,(均保留3位有效数字,重锤质量用m=0.1kg).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______动能的增加量,原因是______
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C.在最低点 P球速度小于 Q球
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B.W1=W2
C.Q1<Q2
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A.炮弹的重力势能为-W1
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C.炮弹的动能为W3+W2+W1
D.炮弹的总机械能为W3
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关于作用力、反作用力做功,下列说法中正确的是( )
A.作用力做正功,其反作用力一定做负功
B.作用力和反作用力可以同时做正功,也可以同时做负功
C.作用力和反作用力的总功不可能是正功
D.作用力和反作用力可以一个力做功,另一个力不做功
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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