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如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光...

如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC的连接处是半径很小的圆弧,BC与CD相切,圆形轨道CD的半径为R.质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑.求:
(1)小物块通过B点时速度vB的大小;
(2)小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小;
(3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D.

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(1)A到B过程由机械能守恒定律即可求得物体通过B点时的速度; (2)物体做圆周运动,则由牛顿第二定律可求得支持力的大小; (3)由动能定理可求得D点的速度,再由牛顿第二定律求出物体通过高点需要的最小速度,比较即可得出物体能否通过最高点. 【解析】 (1)物块从A点运动到B点的过程中, 由机械能守恒得 解得: . (2)物块从B至C做匀速直线运动 ∴ 物块通过圆形轨道最低点C时,做圆周运动, 由牛顿第二定律有: ∴F=6mg. (3)设物块能从C点运动到D点, 由动能定理得: 解得: 物块做圆周运动,通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1, 由牛顿第二定律得: 可知物块能通过圆形轨道的最高点.
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考点分析:
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为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触.将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.
①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是   
②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:
弹簧压缩量x/(cm)1.001.502.002.503.003.50
小球飞行水平距离s/m2.013.004.014.986.016.99
在坐标纸上做出x-s的图象.并由图象得出:x与s的关系式是   
实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为   
③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:
(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;
(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;
(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y.
由此步骤得到弹簧的压缩量应该为   
④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比    (选填“偏大”、“偏小”或“相同”).manfen5.com 满分网 查看答案
在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按照要求安装在光具座上,如图甲所示.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=600mm,选用缝间距d=0.20mm的双缝屏.调整实验装置,观察到双缝干涉条纹.
①选用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离.转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹选定为第1亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数为x1=1.15mm;继续转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示,其读数为x2=    mm.
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离△x=    mm;
③实验中测出的光的波长λ=    m.manfen5.com 满分网 查看答案
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( )
A.线框克服安培力所做的功为mgd
B.线框克服安培力所做的功为mgL
C.线框的最小速度为manfen5.com 满分网
D.线框的最小速度为manfen5.com 满分网
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如图所示,物体A、B的质量分别为mA、mB,且mB<mA<2mB.A和B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮,A静止在倾角θ=30°的斜面上,且细绳平行于斜面.若将斜面倾角θ缓慢增大,在此过程中物体A先保持静止,到达一定角度后又沿斜面下滑,则下列判断正确的是( )
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A.物体A受到的摩擦力先减小、再增大
B.绳对滑轮的作用力随θ的增大而增大
C.物体A沿斜面下滑后做匀加速运动
D.物体A受斜面的作用力保持不变
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静止在光滑水平面上的物体,受到水平外力F作用,F随时间按正弦规律变化,如图所示,图中t1到t7各时刻将0~t8这段时间等分为8段,在t=0时物体由静止开始运动,则( )
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A.物体在t2时刻速度和加速度都达到了最大
B.物体在这段时间内做简谐运动
C.物体在t3到t5时间内的动量改变量等于t2到t6时间内的动量变化量
D.外力在t3到t5时间内所做的功大于t4到t6时间内所做的功
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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