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物体A的质量为mA,圆环B的质量为mB,通过绳子连结在一起,圆环套在光滑的竖直杆...

物体A的质量为mA,圆环B的质量为mB,通过绳子连结在一起,圆环套在光滑的竖直杆上,开始时连接圆环的绳子处于水平,如图所示,长度l=4m,现从静止释放圆环.不计定滑轮和空气的阻力,取g=10m/s2.求:

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(1)若mA:mB=5:2,则圆环能下降的最大距离hm

(2)若圆环下降h2=3m时的速度大小为4m/s,则两个物体的质量应满足怎样的关系?

(3)若mA=mB,请定性说明小环下降过程中速度大小变化的情况及其理由.

 

(1)3.8m; (2)两个物体的质量之比应为1.71; (3)系统的动能一直在增加,所以小环在下降过程中速度一直增大. 【解析】【解析】 (1)设圆环所能下降的最大距离为hm,由机械能守恒定律得mBghm=mAgh A 代入数字 得hm2﹣hm=0 得h=m≈3.8m (2)由机械能守恒 vA=vBcosθ 解得两个物体的质量关系:=≈1.71 (3)当mA=mB,且l 确定时,根据几何关系可知小环下降的高度大于A上升的高度,则在小环在下降过程中,系统的重力势能一直在减少, 根据系统的机械能守恒可知系统的动能一直在增加,所以小环在下降过程中速度一直增大. 答:(1)若mA:mB=5:2,则圆环能下降的最大距离hm为3.8m; (2)若圆环下降h2=3m时的速度大小为4m/s,则两个物体的质量之比应为1.71; (3)系统的动能一直在增加,所以小环在下降过程中速度一直增大. 【点评】该题的关键是用好系统机械能守恒这个知识点;难点是对于B的速度极限值的判断,其条件是m>>M,即A的质量可以忽略,认为B的机械能守恒.  
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考点分析:
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如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,静止斜靠在光滑斜面上,另一自由端恰好与水平线AB齐平,一长为的轻质L细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球,O点到AB的距离为2L.现将细线拉至水平,小球从位置C由静止释放,到达O点正下方时,细线刚好被拉断.当小球运动到A点时恰好能沿斜面方向压缩弹簧,不计碰撞时的机械能损失,弹簧的最大压缩量为满分5 manfen5.comL(在弹性限度内),求:

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(1)细线所能承受的最大拉力H;

(2)斜面的倾角θ;

(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep

 

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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0.2m,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?

 

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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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