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如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量...

如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试

求:

1)弹簧开始时的弹性势能;

2)物块从B点运动至C点克服阻力做的功.

 

(1)弹簧开始时的弹性势能3mgR (2)块从B点运动至C点克服阻力做的功0.5mgR. 【解析】试题分析:(1)研究物体经过B点的状态,根据牛顿运动定律求出物体经过B点的速度,得到物体的动能,物体从A点至B点的过程中机械能守恒定律,弹簧的弹性势能等于体经过B点的动能; (2)物体恰好到达C点时,由重力充当向心力,由牛顿第二定律求出C点的速度,物体从B到C的过程,运用动能定理求解克服阻力做的功; 【解析】 (1)物块在B点时,由牛顿第二定律得:, 由题意:FN=7mg 物体经过B点的动能: 在物体从A点至B点的过程中,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能:Ep=EkB=3mgR. (2)物体到达C点仅受重力mg,根据牛顿第二定律有:, 物体从B点到C点只有重力和阻力做功,根据动能定理有:W阻﹣mg•2R=EkC﹣EkB 解得:W阻=﹣0.5mgR 所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为:W=0.5mgR. 答:(1)弹簧开始时的弹性势能3mgR (2)块从B点运动至C点克服阻力做的功0.5mgR.  
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考点分析:
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用落体法验证机械能守恒定律的实验中:

1运用公式时对实验条件的要求是所选择的纸带第12两点间的距离应接近___;

2)若实验中所用重锤的质量为m=1kg,打点纸带如图所示,图中分别标出了点ABCD到第一个点O点的距离,且打点间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的速度vB=____m/s ,重锤的动能Ek=_____J,从开始下落起至B点重锤的重力势能减小了_______J 。(g=10m/s2,结果保留3位有效数字)

3根据纸带给出的相关各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴作出图像应是下图中的_______

 

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探究力对原来静止的物体做的功与物体获得速度的关系的实验装置如图所示。

(1)下列说法正确的是:

A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值

B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值

C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

 

(2)通过实验获得较科学的数据作出的Wv图象,应为图中的哪一个:

 

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如图1所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图2所示.g=10m/s2sin37°=0.60cos37°=0.80.则( )

A. 物体的质量m=0.67kg

B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40

C. 物体上升过程的加速度大小a=10m/s2

D. 物体回到斜面底端时的动能Ek=10J

 

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向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则 (    )

A. b的速度方向一定与原速度方向相反

B. 从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大

C. a,b一定同时到达地面

D. 炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等

 

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一个质量为0.3 kg的弹性小球,在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞过程中墙对小球冲量I大小和做功的大小W为(  )

A. I=0    B. I=3.6N.s    C. W=0    D. W=10.8 J

 

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