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如图轨道ABCD平滑连接,其中AB为光滑的曲面,BC为粗糙水平面且摩擦因数为μ,...

如图轨道ABCD平滑连接,其中AB为光滑的曲面,BC为粗糙水平面且摩擦因数为μCD为半径为r内壁光滑四分之一圆管,管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧(下端固定,上端恰好与D端齐平)。质量为m的小球在曲面上距BC高为3r的地方由静止下滑,进入管口C端时与圆管恰好无压力作用,通过CD后压缩弹簧,压缩过程中速度最大时弹簧弹性势能为EP。求:

1)水平面BC的长度S

2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能EKm

 

(1);(2)。 【解析】试题分析:(1)小球由C到D做圆周运动,进入管口C端时与圆管恰好无压力作用。 根据牛顿第二定律: 小球从A运动到C点的过程中,由动能定理: BC间距离 (2)小球从D出来后继续向下运动,弹力逐渐增大,小球向下做加速度减小的加速运动,加速度减小到零时速度增加到最大,此时小球的重力与弹力相等,此后小球继续向下运动,弹簧继续被压缩,弹力大于重力,小球开始做加速度增大的减速运动,直到速度减小为零。 由上可知有最大速度时,小球加速度为零,设此时为x,根据胡克定律,有 弹簧压缩量 由C到小球速度最大处,根据能量守恒定律有: 解得小球的最大动能 考点:动能定理,牛顿第二定律,胡克定律,能量守恒定律。  
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考点分析:
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假设有一辆超级电容车,质量m=2×,额定功率P=40kW,当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力f是车重的0.2倍,g取10m/s2.求:

⑴若超级电容车从静止开始,保持以3 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?

⑵若超级电容车从静止开始,保持额定功率做加速运动,20s后达到最大速度,求此过程中超级电容车的位移.

 

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假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面,一质量为m=2.0kg的小物块从斜面底端以速度10m/s沿斜面向上运动,小物块运动2.0s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数,该星球半径为R=5×103km.(sin37°=0.6.cos37°=0.8),试求:

(1)该星球表面上的重力加速度g的大小;

(2)该星球的第一宇宙速度.

 

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某人站在一平台上,用长L=0.5m的轻细线拴一个质量为m=1kg的小球,让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动,当小球转到最高点A时,人突然撒手。经t=0. 8s小球落地,落地点B与A点的水平距离x=6.4m,不计空气阻力,g=10m/s2。求:

(1)小球到达B点的速度大小。

(2)人撒手前小球运动到A点时,绳对球的拉力F大小。

 

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在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度g=9.8m/s2。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep =_______J;重物动能的增加量为△Ek =_______J;但实验中总存在△Ep _____△Ek(填:小于、等于、大于),其原因是 __________。(计算结果取3位有效数字)

 

 

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某实验小组采用如图所示的装置探究“探究做功和物体动能变化间的关系”,图中桌面水平放置,小车可放置砝码,实验中小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面.

(1)实验的部分步骤如下:

A.在小车上放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;

B.开始将小车停在__________(填“靠近”或“远离”)打点计时器位置,小车拖动纸带,先接通电源待打点稳定后,再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关;

C.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作。

(2)如下图2所示为某次实验中得到的一条纸带,其中O 、A、B、C、是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,则B点对应小车的速度vB_______。要验证小车合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测出的物理量为:______

 

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