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如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,...

如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,静止放于倾角为53°的光滑斜面上。一长为L=9 cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量为m=1 kg的小球,将细绳拉至水平,使小球从位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,最大压缩量为x=5 cm。取g=10 m/s2,sin 53°=08,cos 53°=06求:

1细绳受到的拉力的最大值;

2D点到水平线AB的高度h;

(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep

 

(1)30 N;(2)16 cm;(3)2.9 J 【解析】 试题分析:(1)小球由C到D,由机械能守恒定律得: 解得① 在D点,由牛顿第二定律得② 由①②解得F=30 N 由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为30 N。 (2)由D到A,小球做平抛运动vy2=2gh③ ④ 联立解得h=16 cm (3)小球从C点到将弹簧压缩至最短的过程中,小球与弹簧系统的机械能守恒,即Ep=mg(L+h+xsin 53°),代入数据解得:Ep=2.9 J。 考点:机械能守恒;牛顿第二定律 【名师点睛】本题考查了圆周运动、平抛运动等知识点,综合运用了牛顿第二定律、机械能守恒定律,关键是理清运动过程,选择合适的规律进行求解。  
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考点分析:
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如图所示,与水平面夹角为θ30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端B点间的距离为L4 m,传送带以恒定的速率v2 m/s向上运动。现将一质量为1 kg的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ,取g10 m/s2,求:

1)物体从A运动到B共需多少时间? 

2)电动机因传送该物体多消耗的电能。

 

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如图所示,质量为m的小球自由下落高度为R后沿竖直平面内的轨道ABC运动。AB是半径为R的1/4粗糙圆弧,BC是直径为R的光滑半圆弧,小球运动到C时对轨道的压力恰为零,B是轨道最低点,求:小球在AB弧上运动时,摩擦力对小球做的功?

 

 

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某实验小组在做验证机械能守恒定律实验中,提出了如图3所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。

1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是________,理由是_______________

2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为002 s,请根据纸带计算出B点的速度大小____________m/s(结果保留三位有效数字)。

3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出v2h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g________m/s2(结果保留两位有效数字)。

 

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如图所示是某研究性学习小组的同学做探究橡皮筋做功和物体速度变化的关系的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形。这时,橡皮筋对小车做功记为W。当用2条、3条、n条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、、第n次实验时,每次橡皮筋都被拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度可以由打点计时器所打的纸带测出,图2甲为某次实验中打出的纸带。

1)除了图中已给出的实验器材和电源外,还需要的器材有________

2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是_________________

3)每次实验得到的纸带上的点分布并不都是均匀的,为了测量小车最终获得的末速度,应选用纸带的________________部分进行测量。

4)从理论上讲,橡皮筋做的功Wn与物体获得的速度vn之间的关系是Wn∝________

 

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某段滑雪道倾角为30°,滑雪运动员包括雪具在内总质量为m,从距底端高为h处由静止开始匀加速下滑,下滑加速度g/3重力加速度为g).在他下滑的整个过程中   

A运动员减少的重力势能全部转化为动能    

B运动员最后获得的动能为2mgh/3

C运动员克服摩擦力做功为2mgh/3        

D系统减少的机械能为mgh/3

 

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