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如图所示,让摆球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小...

如图所示,让摆球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,达到A孔进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道,当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2m=60°,小球质量为m=0.5kgD点与小孔A的水平距离s=2m,试求:

1)小球摆到最低点时的速度;

2)求摆线能承受的最大拉力 ;

3)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道,求粗糙水平面摩擦因数的范围。

 

(1)(2)(3)035≤μ≤05或者μ≤0125 【解析】试题分析:(1)当摆球由C到D运动机械能守恒: 得出: (2)由牛顿第二定律可得:可得: (3)小球不脱圆轨道分两种情况: ①要保证小球能达到A孔,设小球到达A孔的速度恰好为零, 由动能定理可得:可得:μ1=05 若进入A孔的速度较小,那么将会在圆心以下做等幅摆动,不脱离轨道。其临界情况为到达圆心等高处速度为零,由机械能守恒可得: 由动能定理可得:可求得:μ2=035 ②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道,在圆周的最高点由牛顿第二定律可得: 由动能定理可得:解得:μ3=0125 综上所以摩擦因数μ的范围为:035≤μ≤05或者μ≤0125 考点:考查了动能定理,牛顿第二定律,圆周运动,机械能守恒 名师点睛:本题关键是不能漏解,要知道摆球能进入圆轨道不脱离轨道,有两种情况,再根据牛顿第二定律、机械能守恒和动能定理结合进行求解.  
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考点分析:
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如图所示,固定斜面的倾角为,可视为质点的物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于B点,物体A的质量为m,开始时物体A到B的距离为L。现给物体A一沿斜面向下的初速度,使物体A开始沿斜面向下运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B点,已知重力加速度为g,不计空气阻力,求此过程中:

(1)物体A向下运动刚到达B点时速度的大小;

(2)弹簧的最大压缩量。

 

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假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星,若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道做匀速圆周运动,周期为T,已知万有引力常量为G,求:

1)该天体的质量;

2)该天体的密度。

 

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如图所示,质量为m=2kg的木块在倾角=37°的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长),木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,,求:

(1)前2s重力做的功;

(2)前2s内重力的平均功率;

(3)2s末重力的瞬时功率。

 

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验证机械能守恒定律实验中:

1)运用公式对实验条件的要求是在打第一个点时,重锤恰好由静止开始下落,为此,所选择的纸带第12点间的距离应接近___________.

2)某同学实验步骤如下:

A.用天平准确测出重锤的质量;

B.把打点计时器固定在铁架台上,并接到电源的直流输出

C.将纸带一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,使重锤靠近打点计时器

D.先释放重锤,后接通电源

 

E、取下纸带,再重复几次;

F、选择纸带,测量纸带上某些点之间的距离;

G、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。

你认为他实验步骤中多余的步骤是_____________,错误的步骤是_____________(均填序号)。

3)在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出图线,则图线应是图中的__________就证明机械能是守恒的,图线的斜率代表的物理量是_________.

 

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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。下车滑行过程中通过打点计时器的纸带,记录其运动规律。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹均匀分布。回到下列为题:

1)实验前适当垫高木板是为了_______________

2)实验中,下列说法正确的是_________

A.通过控制橡皮筋的伸长量不变,改变橡皮筋条数来分析拉力做的功

B.通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值

C.实验工厂中木板垫高就行,没有必要反复调整

D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度即可

 

3)实验结束后利用所得的数据,画出的正确图像应该是图中的图_________(填甲或乙)

 

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