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如图所示,光滑圆弧AB在竖直平面内,圆弧B处的切线水平.A,B两端的高度差为0....

如图所示,光滑圆弧AB在竖直平面内,圆弧B处的切线水平.A,B两端的高度差为0.2m,B端高出水平地面0.8m,O点在B点的正下方.将一滑块从A端由静止释放,落在水平面上的C点处,(g=10m/s2

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(1)求OC的长

(2)在B端接一长为1.0m的木板MN,滑块从A端释放后正好运动N端停止,求木板与滑块的动摩擦因数.

(3)若将木板右端截去长为△L的一段,滑块从A端释放后将滑离木版落在水平面上P点处,要使落地点距O点的距离最远,△L应为多少?

 

(1)0.8m. (2)0.2. (3)0.16m. 【解析】【解析】 (1)滑块从光滑圆弧下滑过程中,根据机械能守恒定律得 mg, 得=2m/s 滑块离开B点后做平抛运动,则 竖直方向: 水平方向:x=vBt 联立得到x= 代入解得x=0.8m (2)滑块从B端运动到N端停止过程,根据动能定理得 ﹣ 代入解得μ=0.2 (3)若将木板右端截去长为△L的一段后,设滑块滑到木板最右端时速度为v,由动能定理得 ﹣μmg(L﹣△L)= 滑块离开木板后仍做平抛运动,高度不变,运动时间不变,则 落地点距O点的距离S=L﹣△L+vt 联立整理得,S=0.8 根据数学知识得知,当=0.4时,S最大,即△L=0.16m时,S最大. 答:(1)OC的长为0.8m. (2)木板与滑块的动摩擦因数为0.2. (3)若将木板右端截去长为△L的一段,滑块从A端释放后将滑离木版落在水平面上P点处,要使落地点距O点的距离最远,△L应为0.16m. 【点评】此题前两问是常规题,是机械能守恒和动能定理综合.第(3)问,考查运用数学知识求解物理极值的能力.  
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考点分析:
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为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.

实验过程一:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1

实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2

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(1)为完成本实验,下列说法中正确的     

A.必须测出小滑块的质量      B.必须测出弹簧的劲度系数

C.弹簧的压缩量不能太小      D.必须测出弹簧的原长

(2)写出动摩擦因数的表达式μ=     .(用题中所给物理量的符号表示)

(3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是     

(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案      .(选填“可行”或“不可行”)

 

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一 系列的点,对纸带上的点痕进行测量,据此验证机械能守恒定律.

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(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.释放纸带,立即接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.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.

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是      .(将其选项对应的字母填在横处)

(2)在验证机械能守恒定律的实验中,若以满分5 manfen5.comv2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据

绘出满分5 manfen5.comv2﹣﹣﹣h的图象应是      ,才能验证机械能守恒定律;满分5 manfen5.comv2﹣﹣﹣h 图象的斜率等于      的数值.

 

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水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,乙的斜面倾角大,甲、乙斜面长分别为S、L1,如图所示.两个完全相同的小滑块A、B可视为质点同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放,小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C,而小滑块B滑到底端P后沿水平面滑行到D处(小滑块B在P点从斜面滑到水平面的速度大小不变),在水平面上滑行的距离PD=L2,且S=L1+L2.小滑块A、B与两个斜面和水平面间的动摩擦因数相同,则(  )

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A.滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小

B.两个滑块在斜面上加速下滑的过程中,到达同一高度时,动能可能相同

C.A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中,滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率

D.A、B滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中,由于克服摩擦而产生的热量一定相同

 

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两木块A、B用一轻弹簧栓接,静置于水平地面上,如图(a)所示.现用一竖直向上的恒力F拉动木块A,使木块A由静止向上做直线运动,如图(b)所示,当木块A运动到最高点时,木块B恰好没离开地面.在这一过程中,下列说法正确的是(设此过程弹簧始终处于弹性限度内且A的质量小于B的质量)(  )

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A.木块A的加速度先增大后减小

B.弹簧的弹性势能先减小后增大

C.弹簧原长时A的动能最大

D.两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小

 

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如图所示,水平传送带长为s,以速度v始终保持匀速运动,质量为m的货物无初速放到A点,货物运动到B点时恰达到速度v,货物与皮带间的动摩擦因数为μ,当货物从A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是(  )

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A.摩擦力对物体做功为满分5 manfen5.commv2

B.摩擦力对物体做功为μmgs

C.传送带克服摩擦力做功为μmgs

D.因摩擦而生的热能为2μmgs

 

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