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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=3R处由静止开始下滑.求:

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(1)小物块通过B点时速度vB的大小;

(2)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D.

 

(1)小物块通过B点时速度vB的大小是; (2)通过计算可知小物块能通过圆形轨道的最高点D. 【解析】 试题分析:(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)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,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. 答:(1)小物块通过B点时速度vB的大小是; (2)通过计算可知小物块能通过圆形轨道的最高点D. 【点评】本题考查动能定理及竖直面内的圆周运动,选择合适的过程,并注意竖直面内圆周运动的临界条件即可求解.  
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考点分析:
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如图所示,用恒力F使一个质量为m的物体由静止开始沿水平地面移动的位移为x,力跟物体前进的方向的夹角为α,物体与地面间的动摩擦因数为μ,求:

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(1)拉力F对物体做功W的大小;

(2)地面对物体的摩擦力f的大小;

(3)物体获得的动能EK

 

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纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一.若E1概念车的总质量为920kg,在16s内从静止加速到100km/h(即27.8m/s),受到恒定的阻力为1500N,假设它做匀加速直线运动,其动力系统提供的牵引力为      N.当E1概念车以最高时速120km/h(即33.3m/s)做匀速直线运动时,其动力系统输出的功率为      kW.

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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:

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(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的      (填正确答案标号).

A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点的水平距离s

C.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量△x

E.弹簧原长l0

(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=    

(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s﹣△x图线的斜率会      (填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变,h增加,s﹣△x图线的斜率会      (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的      次方成正比.

 

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用图甲所示的装置进行探究动能定理的实验,实验时测得小车的质量为m,木板的倾角为θ.实验过程中,选出一条比较清晰的纸带,用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示.已知打点计时器打点的周期为T,重力加速度为g,小车与斜面间摩擦可忽略不计.若取BD段研究小车的动能变化,求动能的变化正确的表达式是(  )

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A.mg(d3﹣d1)sinθ    B.mg(d3﹣d1

C.满分5 manfen5.comm(满分5 manfen5.com2   D.满分5 manfen5.com

 

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目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是(  )

A.卫星的动能逐渐减小

B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小

C.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小

D.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变

 

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