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如图所示,两根相同的轻质弹簧,中间与质量为m的圆环相连于O位置,另一端各自固定在...

如图所示,两根相同的轻质弹簧,中间与质量为m的圆环相连于O位置,另一端各自固定在同一水平线上的P、Q两点,弹簧恰好处于原长L,圆环套在粗糙的竖直细杆上,细杆上的A、B两点关于O点对称,OA=H现将圆环沿杆拉至A位置由静止释放,当下滑到速度最大时,弹簧与细杆间的夹角为θ,整个过程中,弹簧处于弹性限度范围内重力加速度为g求:

1圆环过O点时的加速度;

2圆环过B点的瞬时速度;

3每根轻质弹簧的劲度系数

 

(1)a=g (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)物体下落到O点时只受重力作用,由牛顿第二定律得:F=mg=ma (2分) 解得:a=g (2分) (2)圆环从A到B过程中,有对称性可知,弹簧弹力做总功为零,圆环不受摩擦力作用, (2分) 只有重力做功,由动能定理得: (2分) 解得: (1分) (3)下落过程中,当环所受合力为零时速度最大 (1分) 由牛顿第二定律有: 解得: (2分) 由胡克定律得: (1分) 弹簧的伸长量为: (2分) 解得: (1分) 考点:动能定理、胡克定律、牛顿第二定律 【名师点睛】本题考查了求加速度、速度与弹簧劲度系数问题,分析清楚圆环的运动过程是解题的前提与关键,应用牛顿第二定律、动能定理与胡克定律可以解题,首先求出到达O点时圆环只受重力作用,由牛顿第二定律可以求出加速度;由动能定理可以求出经过B点的速度;当圆环速度最大速度圆环所受合力为零,据此求出弹簧的弹力,然后应用胡克定律求出弹簧的劲度系数.  
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考点分析:
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如图所示,高度h=08m的光滑导轨AB位于竖直平面内,其末端与长度L=07m的粗糙水平导轨BC相连,BC与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD相连,半圆的圆心O在C点的正下方,C点离地面的高度H=125m一个质量m=1kg的小滑块可视为质点,从A点由静止下滑,小滑块与BC段的动摩擦因数μ=05,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力

1求小滑块在水平导轨BC段运动的时间;

2若半圆的半径r=05m,求小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力;

3若半圆形管道半径可以变化,则当半径为多大时,小滑块从其下端射出的水平距离最远?最远的水平距离为多少?

 

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如图所示,已知倾角为θ=45°、高为h的斜面固定在水平地面上.一小球从高为H)处自由下落,与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出.小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时,小球能直接落到水平地面上.

1)求小球落到地面上的速度大小;

2)求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,x应满足的条件;

3)在满足(2)的条件下,求小球运动的最长时间.

 

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所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°的斜面上,如图所示试求:

../../AppData/Roaming/Tencent/Users/644161180/QQ/WinTemp/RichOle/716QW%5b@AOM~21301G@Q7DK6.png

1木块与斜面间的摩擦力;

2木块所受斜面的弹力

 

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如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德G•Atwood 1746﹣1807创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示

1实验时,该同学进行了如下步骤:

①将质量均为MA的含挡光片、B的含挂钩的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态测量出      填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”到光电门中心的竖直距离h

②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统重物A、B以及物块C中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为t

③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律

2如果系统重物A、B以及物块C的机械能守恒,应满足的关系式为    已知重力加速度为g).

3引起该实验系统误差的原因有                 写一条即可).

4验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统重物A、B以及物块C的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决,

①写出a与m之间的关系式还要用到M和g

②a的值会趋于              

 

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某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验:“探究加速度与合外力的关系”装置中,小车质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值F为弹簧秤的示数).

1为了减小实验误差,下列做法正确的是  

A需平衡小车的摩擦力

B沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量

C滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻

D先释放小车,后接通打点计时器的电源

2某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为

A     B     C     D

3当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线填选项前的字母

A逐渐偏向纵轴

B逐渐偏向横轴

C仍保持原方向不变

4下图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,测得AB=20cm、AC=80cm、AE=320cm,打点计时器的频率为50Hz,小车的加速度       m/s2

 

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