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如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r...

如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r=04 m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k="25" N/m的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平,质量为m="1" kg的小球在曲面上距BC的高度为h08 m处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧.已知弹簧的弹性势能表达式为EP=kx2x为弹簧的形变量,小球与BC间的动摩擦因数μ05,取g=10m/s2。求:

1)小球达到B点时的速度大小vB

2)水平面BC的长度s

3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm

 

(1);(2);(3) 【解析】试题分析:(1)由机械能守恒定律有:mgh=mvB2, 解得:vB=="4m/s" 。 (2)设小球达到C点时的速度大小为vc,依题应满足mg=。.网] 代入数据解得:vC==2m/s。 由动能定理得:mgh-μmgs=mvC2 代入数据解得:。 (3)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x,当重力等于弹力时速度最大,则有: 解得:x==0.4m。 由动能定理有mg(r+x)-kx2=mvm2-mvC2 代入数据解得:。 考点:功能关系、向心力、机械能守恒定律 【名师点睛】本题综合运用了机械能守恒定律、动能定理、功能关系以及牛顿第二定律,综合性较强,是高考的热点题型,需加强这方面的训练。  
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考点分析:
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如图所示,一质量m=65kg的选手参加挑战极限运动,要在越过宽度s=3m的水沟后跃上高h=1.8m的平台他采用的方法是:手握长L=3.05m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变,同时人蹬地后被弹起,到达最高点时杆处于竖直(不弯曲),人的重心恰好位于杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终落到平台上(重心恰在平台表面)不计运动过程中的空气阻力,已知该选手匀加速运动的距离SAB=16m,到达B点时速度vB=8m/s,人跑动过程中重心离地高度H=1.0m取g=10m/s2,求选手

(1)匀加速助跑的动力F;

(2)在最高点的最小速度v

(3)在B点蹬地弹起瞬间,人做功的最小值W

 

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如图所示,是运载火箭发射飞船的示意图。飞船由运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道,在B点实施变轨后,再进入预定圆轨道。已知近地点A距地面高度为h1,飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:

1)地球的第一宇宙速度大小;

2)飞船在近地点A的加速度aA大小;

3)远地点B距地面的高度h2大小。

 

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忻州某中学物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示可视为质点的赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2W工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N,随后在运动中电动机断电且赛车受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.4m, g取10m/s2求:

1要使赛车能通过C点完成比赛,通过C点的速度至少多大?

2赛车恰能完成比赛时,在半圆轨道的B点时对轨道的压力多大

3要使赛车完成比赛,电动机从A到B至少工作多长时间

 

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如图所示,木块质量m=11kg,在与水平方向成θ=37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数μ=05,取重力加速度g=10m/s2sin37°=06cos37°=08。求:

1)拉力F的大小;

2)地面对木块的作用力大小F(结果可保留根号)

 

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在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,选取纸带上打出的连续5个点ABCDE,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:

1)从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=         ,重锤动能的增加量为△EK=          

2)经过计算可知,重锤动能的增加量小于重力势能的减少量,其主要原因是:     

 

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