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(8分)如图所示,质量m=0.05kg的小球用一根长度L=0.8m的细绳悬挂在天...

(8分)如图所示,质量m=0.05kg的小球用一根长度L=0.8m的细绳悬挂在天花板的O点,悬线竖直时小球位于C点。若保持细线张紧,将小球拉到位置A,然后将小球由静止释放。已知OA与竖直方向的夹角θ=37°,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

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(1)小球经过C点时的动能;

(2)小球运动到C点时受到细绳的拉力大小;

(3)若在O和C之间某位置D有一水平钉子,使得细绳恰好能拉着小球绕D点做圆周运动。求D点与天花板的距离。

 

(1)0.08J;(2)0.7N;(3)0.736m。 【解析】 试题解析:(1)小球由A点到C点,利用机械能守恒可得:mg(L-Lcosθ)=mv2, 故小球经过C点时的动能Ek= mg(L-Lcosθ)=0.05×10×0.8(1-0.8)=0.08J; (2)在C点时,应用牛顿第二定律得:F-mg=m, 故小球运动到C点时受到细绳的拉力大小F=0.7N; (3)设D点与天花板的距离为R,小球做圆周运动到最上端的速度为v′, 则根据机械能守恒定律得:mg(L-Lcosθ)= mg×2(L-R)+ mv′2, 再根据牛顿第二定律得:mg=m, 联立以上两式,解之得R=0.92L=0.736m. 考点:机械能守恒,圆周运动,牛顿第二定律。  
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考点分析:
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(8分)一个质量为m的木箱静止放在水平地面上,如果用水平拉力F拉动木箱,经过一段时间后木箱达到速度v,此时撤去水平拉力F,再经过一段时间木箱停止。已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。

(1)画出撤去拉力前和撤去拉力后木箱的受力示意图;

(2)求撤去拉力之前木箱的位移s;

(3)求物体在整个运动过程中摩擦力做的功。

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某实验小组利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2。实验小组选出的一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。打点计时器的打点周期T=0.02s。

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(1)要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有___________。(填写字母代号)

A.秒表        B.刻度尺         C.天平          D.交流电源

(2)为了验证机械能守恒的规律,我们需要证明的表达式为(请根据题目已知和图中测量量的符号写出表达式)__________________。

(3)实验中由于阻力的存在,预计在此实验中重力势能的减少量应该_____________动能的增加量(选填大于小于等于)。

(4)进一步测得图中h1=12.01cm,h2=7.14cm,h3=8.71cm。若重锤的质量为0.10kg,根据以上数据可知:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了     J,此时重锤的动能比开始下落时增加了       J。(计算结果保留3位有效数字)

(5)根据计算结果分析,该实验小组在做实验时可能出现的问题是                               

 

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(4分)某同学在探究平抛运动的规律时做了以下操作。

(1)先采用图所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地。改变小锤打击力的大小,即可改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明                         

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(2)接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片,图是照片的一部分,正方形小方格每边长L=1.0cm,闪光的快慢是每秒30次,则可以计算出小球做平抛运动的初速度是_________m/s。

 

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如图所示,两个沿逆时针方向匀速转动的皮带轮,带动水平传送带以恒定的速度向左运动,传送带的右端B与光滑的斜面底端平滑相接。一个物体从斜面顶端A处由静止释放,到达斜面底端B时滑上传送带,然后从传送带的左端C离开传送带,物体离开C点时的速度大于传送带的速度。则以下判断正确的是       (       )

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A.物体在传送带上从B到C的运动是匀变速运动

B.传送带的摩擦力对物体可能做正功

C.物体从A到C的整个运动过程中机械能一定减小

D.若增大传送带的速度,则物体从A运动到C的时间一定会减小

 

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在一次试车实验中,汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速运动,当速度达到v0时,立刻关闭发动机让其滑行,直至停止。其v-t图象如图所示。则下列说法中正确的是          (     )

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A.全程牵引力做功和克服阻力做功之比为1:1

B.全程牵引力做功和克服阻力做功之比为2:1

C.牵引力和阻力之比为2:1

D.牵引力和阻力之比为3:1

 

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