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如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点...

如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC上有一轻质弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧自由端B与轨道最低点C的距离为4R,现用一个小球压缩弹簧不拴接,当弹簧的压缩量为l时,释放小球,小球在运动过程中恰好通过半圆形轨道的最高点E;之后再次从B点用该小球压缩弹簧,释放后小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B点,已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比,弹簧始终处在弹性限度内,求第二次压缩时弹簧的压缩量。

 

 

【解析】 试题分析:设第一次压缩量为l时,弹簧的弹性势能为Ep。 释放小球后弹簧的弹性势能转化为小球的动能,设小球离开弹簧时速度为v1 由机械能守恒定律得Ep=mv12 设小球在最高点E时的速度为v2,由临界条件可知, 由机械能守恒定律可得mv12=mg×2R+mv22 以上几式联立解得Ep=mgR 设第二次压缩时弹簧的压缩量为x,此时弹簧的弹性势能为Ep′ 小球通过最高点E时的速度为v3,由机械能守恒定律可得:Ep′=mg·2R+mv32 小球从E点开始做平抛运动,由平抛运动规律得4R=v3t,2R=gt2解得,解得Ep′=4mgR 由已知条件可得,代入数据解得 考点:机械能守恒定律; 平抛运动; 【名师点睛】本题是机械能守恒定律、向心力与平抛运动的综合应用.利用机械能守恒定律的优点在于不用分析物体运动过程的细节,只关心初末状态即可,但要分析能量是如何转化的.  
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考点分析:
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如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板向上滑行的距离x将发生变化,重力加速度为g

1)求小物块与木板间的动摩擦因数;

2)当θ角为何值时,小物块沿木板向上滑行的距离最小,并求出此最小值。

 

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如图所示,半径为r,质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A,在O点正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B,放开盘让其自由转动,求:A球转到最低点时的速度大小是多少?

 

 

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如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题。

1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________

A.米尺

B.秒表

C46 V的直流电源

D46 V的交流电源

2)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件

B.将打点计时器接到电源的直流输出

C.用天平测出重锤的质量

D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带

E.测量纸带上某些点间的距离

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中操作不当与错误的步骤是________

3)实验中误差产生的原因有____________________。(写出两个原因)

4)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点ABCDE,测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a________。(用x1x2x3x4f表示)

 

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在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时,

1)探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的aF图象如图所示,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。

A.三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等

B.三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同

C.直线1所对应的小车的质量最大

D.直线3所对应的小车的质量最大

 

2)由于没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的关系,结果得到的图象应是下图中的________(填正确答案标号)。

 

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在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔的时间,轻放上一个相同的工件,已知工件与传送带间动摩擦因素为,工件质量均为,经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为,下列判断正确的有

A. 传送带的速度为

B. 传送带的速度为

C. 每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为

D. 在一段较长的时间t,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为

 

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