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如图所示,质量m=1.0kg的物体从半径R=5m的圆弧的A端,在拉力F作用下从静...

如图所示,质量m=1.0kg的物体从半径R=5m的圆弧的A端,在拉力F作用下从静止沿圆弧运动到顶点B.圆弧AB在竖直平面内,拉力F的大小为15N,方向始终与物体的运动方向一致.若物体到达B点时的速度v=5m/s,圆弧AB所对应的圆心角θ=60°,BO边在竖直方向上,取g=10m/s2.在这一过程中,求:

(1)重力mg做的功;

(2)拉力F做的功;

(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功;

(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功.

 

(1)重力mg做的功为﹣25J; (2)拉力F做的功为78.5J; (3)圆弧面对物体的支持力N做的功为0. (4)摩擦力对物体做的功为﹣41J 【解析】 试题分析:(1)根据WG=mg△h求解重力做功; (2)拉力的方向始终与物体的运动方向一致,则拉力做的功等于力乘以弧长; (3)支持力始终与物体的运动方向垂直,支持力不做功; (4)对物体,根据动能定理求解摩擦力的功. 【解析】 (1)重力的功:WG=﹣mgh=﹣mg(R﹣Rcos60°),代入数据解得:WG=﹣25J; (2)拉力的功:WF=Fs=F×R×,代入数据解得:WF=78.5J; (3)由于支持力始终与物体的运动方向垂直,支持力不做功,即:WN=0J; (4)对物体,由动能定理得:WG+WF+Wf=mv2﹣0,代入数据解得:Wf=﹣41J; 答:(1)重力mg做的功为﹣25J; (2)拉力F做的功为78.5J; (3)圆弧面对物体的支持力N做的功为0. (4)摩擦力对物体做的功为﹣41J  
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考点分析:
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如图所示,在离地面H高水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度v0斜向上被抛出,不计空气阻力,求它到达抛出点下方h高度处的B点时速度的大小.

 

 

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某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验,探究合外力做功和物体速度v变化的关系.实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①Wα②Wαv③Wαv2

他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器,每次实验物体都从不同位置处由静止释放.

1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角?    

2)同学们设计了以下表格来记录实验数据.其中L1L2L3L4,代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1v2v3v4,表示物体每次通过Q点的速度.

实验次数
 

1
 

2
 

3
 

4
 


 

L
 

L1
 

L2
 

L3
 

L4
 


 

v
 

v1
 

v2
 

v3
 

v4
 


 

 

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L﹣v图象,由图象形状得出结论论Wαv2

他们的做法是否合适,并说明理由?    

3)在此实验中,木板与物体间摩擦力大小     (选填不会)影响得出的探究结果.

 

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验证机械能守恒定律的实验中,若重物质量为0.50kg,选择好的纸带如图所示,O点为第一个点,OA之间有几个点未画出.已知相邻两点时间间隔为0.02s,长度单位是cmg9.8m/s2.则:

1)打点计时器打下点B时,重物的速度vB=     m/s

2)从起点O到打下点B的过程中,重物重力势能的减少量△Ep=     J,动能的增加量△Ek=     J(结果保留三位有效数字).

3)根据纸带提供的数据,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是    

 

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竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球,用手托起小球,使弹簧处于压缩状态,如图所示.则迅速放手后(不计空气阻力)(  )

A.放手后瞬间小球的加速度等于重力加速度

B.小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒

C.小球机械能守恒

D.小球下落过程中,小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大

 

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如图所示,物体受到二个水平恒力F1和F作用,F1和F2互相垂直,物体沿光滑水平面从A点运动到B点的过程中,位移为S,AB连线与F1间的夹角为,则下面关于两外力做的功的表达式一定正确的是(  )

A.•S

B.(F1+F2) S

C.F1Scosα+F2Ssinα

D

 

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