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如图所示,倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,...

如图所示,倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内.一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3RD处无初速下滑进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,不计空气阻力.

求:(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小

2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小

3)滑块与斜轨之间的动摩擦因数.

 

(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小为; (2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg; (3)滑块与斜轨之间的动摩擦因数为0.18 【解析】试题分析:对滑块进行运动过程分析,要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小,我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小,小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度.在对最低点运用牛顿第二定律求解. 从D到最低点过程中,再次运用动能定理求解μ. 【解析】 (1)小滑块从C点飞出来做平抛运动,水平速度为v0. R=gt2 R=v0t 解得:v0= (2)小滑块在最低点时速度为V由机械能守恒定律得 mv2=mg•2R+mv02 v= 根据牛顿第二定律:FN﹣mg=m FN=6mg 根据牛顿第三定律得:FN′=6mg (3)DB之间长度L=(2+1)R 从D到最低点过程中,由动能定理: mgh﹣μmgcosθL=mv2 μ==0.18 答:(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小为; (2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg; (3)滑块与斜轨之间的动摩擦因数为0.18.  
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考点分析:
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如图中两物体质量分别为m和2m,滑轮、绳的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体,释放后,求:

(1)当2m的物体从静止开始下降h时的速度;

(2)当2m的物体从静止开始下降h的过程,绳对物体m做的功.

 

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有一质量为0.2kg的物块,从长为4m,倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下,斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形,如图所示.物块和水平面间的滑动摩擦因数为0.2,求:(g取10m/s2

(1)物块在水平面能滑行的距离;

(2)物块克服摩擦力所做的功.

 

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1)在验证机械能守恒定律实验中,如下操作中错误的    

A.打出几条纸带,选出点迹清晰的纸带备用

B.重锤的质量应尽可能大些

C.实验中必须用天平测出重锤的质量

D.实验中必须先释放纸带再接通电源

2)在验证机械能守恒定律实验中,某次实验打出的纸带如图所示,其中AB为打下的第12个点,DEF为连续取出的计数点,测得DEFA的距离分别为x1x2x3,设计数点DEF两点间的时间间隔为T,重锤质量为m,实验地点重力加速度为g.一位学生想从纸带上验证打下A点到打下E点过程中,重锤的机械能守恒,具体做法如下:

打下E点时重锤的速度vE=   

重锤重力势能减少量△EP=     ,动能增量△EK=   

比较△EP△EK发现,重锤重力势能的减少量△EP大于动能的增加量△EK,造成这一误差的原因    

 

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用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系,实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行,小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带,记录其运动情况,观察发现纸带前面部分点迹疏密不均,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:

(1)适当垫高木板是为了     

(2)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的      (填“全部”、“前面部分”、“后面部分”).

(3)若实验作了n次,所用橡皮条分别为1根、2根…n根,通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn,用W表示橡皮条对小车所做的功,作出的W﹣V2图象是一条过坐标原点的直线,这说明W与v的关系是     

 

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如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速带至低处(物体与皮带相对静止),在此过程中,下述说法正确的(  )

A.摩擦力对物体做正功

B.摩擦力对物体做负功

C.支持力对物体不做功

D.物体对皮带的摩擦力不做功

 

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