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如图所示,光滑杆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的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接.OO′为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ.则:

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(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△l1

(2)当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时,弹簧伸长量为△l2,求匀速转动的角速度ω.

 

(1)gsinθ,. (2)   【解析】 试题分析:(1)小球从弹簧的原长位置静止释放时,根据牛顿第二定律求解加速度,小球速度最大时其加速度为零,根据合力为零和胡克定律求解△l1; (2)设弹簧伸长△l2时,对小球受力分析,根据向心力公式列式求解. 【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:mgsinθ=ma 解得:a=gsinθ 小球速度最大时其加速度为零,则有:k△l1=mgsinθ 则△l1= (2)当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时,弹簧伸长量为△l2时小球圆周运动的半径为 r=(l0+△l2)cosθ 弹簧伸长△l2时,球受力如图所示,根据牛顿第二定律有: 水平方向上有 竖直方向上有 FNcosθ=k△l2sinθ+mg 联立解得ω= 答: (1)小球释放瞬间的加速度大小a是gsinθ,小球速度最大时弹簧的压缩量△l1是. (2)当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时,弹簧伸长量为△l2,匀速转动的角速度ω为.   【点评】本题考查了牛顿第二定律、胡克定律与圆周运动的综合,要明确小球做匀速转动时,靠合力提供向心力,由静止释放时,加速度为零时速度最大.  
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考点分析:
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如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v0=3.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端满分5 manfen5.com的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取,求:

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(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;

(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;

(3)小球离开木箱时木箱的速度.

 

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如图示,有一固定在水平桌面上的轨道ABC,AB段粗糙,与水平面间的夹角为θ=37°;BC段光滑,C点紧贴桌子边缘;桌高h=0.8m.一小物块放在A处(可视为质点),小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25.现在给小物块一个沿斜面向下的初速度vA=1m/s,小物块经过B处时无机械能损失,物块最后落在与C点水平距离x=1.2m的D处.(不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

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(1)小物块在AB段向下运动时的加速度大小a;

(2)小物块到达B处时的速度大小vB

(3)求AB的长L.

 

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粗糙的地面上放着一个质量M=1.5kg的斜面,斜边部分光滑,底面与地面的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°,在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m=0.5kg 的小球,弹簧劲度系数k=200N/m,现给斜面施加一水平向右为F的恒力作用,使整体向右以a=1m/s2匀加速运动.

已知sin37°=0.6、cos37°=0.8,g=10m/s2

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(1)求F的大小;

(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小.

 

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“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示,实验时小刚同学将长木板平放在水平桌面上,并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力,保持小车的质量不变,通过改变钩码的个数,得到多组数据,从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系.

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(1)图乙中符合小刚的实验结果的是     

(2)小丽同学做该实验时,拉力传感器出现了故障.为此,小丽同学移走拉力传感器,保持小车的质量不变,并改进了小刚实验操作中的不足之处.用所挂钩码的重力表示细线的拉力F,则小丽同学得到的图象可能是乙图中      ;小森同学为得到类似乙图中的A图,在教师的指导下,对小丽同学的做法进行如下改进:称出小车质量M、所有钩码的总质量m,先挂上所有钩码,多次实验,依次将钩码摘下,并把每次摘下的钩码都放在小车上,仍用F表示所挂钩码的重力,画出a﹣F图,则图线的斜率k=     .(用题中给出的字母表示)

 

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图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.

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①实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线      ,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛     

②图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球作平抛运动的初速度为      m/s.(g取9.8m/s2

③在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=0.8cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为      m/s;B点的竖直分速度为      m/s.(g取10m/s2

 

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