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一个弹珠游戏简化如下图所示。竖直安装在高H=1m的桌面上的“过山车”轨道模型,水...

一个弹珠游戏简化如下图所示。竖直安装在高H=1m的桌面上的“过山车”轨道模型,水平轨道OB粗糙, 长为1m,BD光滑;光滑圆轨道半径为R=0.4m。一弹簧左端固定,右端自由伸长到A点,OA长为0.1m。距桌子右边缘线DF距离S=1.6m有一高度h=0.8m的竖直挡板。现在A点静止放置一个质量m=1kg的小球,并用力缓慢向左把小球推到O点,在这个过程中推力做功W=22.4J。已知小球与轨道OB的摩擦因数μ为0.4,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:

(1)小球推到O点时,弹簧的弹性势能EP.

(2)该小球从O点静止释放后,运动到圆轨道最高点C时对轨道的压力大小.

(3)为了使都从O点静止释放的小球能落在DF和挡板之间,小球的质量m满足的条件.

 

(1) (2) (3) 【解析】试题分析:对向左推小球过程分析,根据功能关系即可求得弹簧的弹性势能;对OC过程分析,根据动能定理可求得小球到达C点的速度,再根据向心力公式即可求得对轨道的压力;对小球运动过程分析,明确小球落在DF和挡板之间的条件,再根据动能定理和平抛运动规律即可求得小球质量应满足的条件. (1)根据根据功能关系可知,,解得 (2)研究O到C过程:由能量守恒 小球到C点时 ,解得 (3)①小球从O点恰好到达C点: ②小球恰能够过挡板最高点 , 所以小球的质量满足  
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考点分析:
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如图所示,质量为的物体静置于粗糙水平面上,在水平拉力作用下物体开始向右做匀加速运动,物体和水平面间的动摩擦因数.重力加速度,不计空气阻力.

(1)求物体在内运动的位移;

(2)若在末时撤去水平拉力F,求7s末时的摩擦力的功率大小.

 

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某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验装置如图甲所示.

(1)该同学开始实验时的情形如图乙所示,接通电源释放纸带开始实验.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是:①___________________;②___________________

(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,以为纵轴,画出的图像应是图中的______.

(3)将错误或不当的地方改正后,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,该同学选取如图丙所示的一段纸带,O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),各计数点到O点的距离如图所示,他对OC段进行研究.在重物下落高度的过程中,重物减小的重力势能_______J,增加的动能_______ J (,重力加速度,结果保留3位有效数字).

 

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某同学利用图1所示实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数。其中,a是滑块(可视为质点),b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切)。实验操作如下:

A.如图1,将滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P点。并测出桌面的高度MOhOP距离为x0.

B.如图2,将滑槽沿桌面左移一段距离,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P′点,测出OP′距离x.

C.改变L,重复上述步骤B,分别记录实验数据。

已知重力加速度为g,不计空气阻力。请回答下列问题:

(1)实验中________(“需要”“不需要”)测量滑块的质量m.

(2)根据实验记录的数据作出关系图像,如图3所示,若图中纵截距为,横截距为L0,则可求出滑块a与桌面的动摩擦因数的表达式是μ=__________.

(3)若更换较光滑的滑槽(末端与桌面相切),则滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果将_________(“偏大”、“偏小”、“不变”)。

 

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如图所示,一固定竖直轨道由半径为R的四分之一圆弧AB、长度为L的水平直轨BC和半径为r的四分之一圆弧CD构成,BC与两网弧分别相切于B点和C点。质量为的质点物块从A点由静止释放,恰好能到达D点,已知物块在圆弧AB上克服摩擦力做的功为Wl,在圆弧CD上克服摩擦力做的功为W2,重力加速度大小为g,则

A. 物块在水平直轨上的动摩擦因数为

B. 物块在水平直轨上的动摩擦因数为

C. 物块在C点的向心加速度的大小为

D. 物块在C点的向心加速度的大小为

 

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如图所示,一半径为R的竖直光滑圆轨道固定在倾角为37°的静止斜面上,圆轨道与斜面相切于N点,MN为圆轨道的直径。一个质量为m的小球恰好能在圆轨道内侧做圆周运动。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则

A. 小球过M点时的速度等于

B. 小球过M点时的速度大于

C. 小球从M点运动到N点过程中重力势能变化量为2mgR

D. 小球从M点运动到N焦过程中重力势能变化量为

 

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