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如图所示,竖直面内的曲线轨道AB的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面...

如图所示,竖直面内的曲线轨道AB的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R 0.40 m的光滑圆形轨道平滑连接.现有一质量m 0.10 kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C. 已知A点到B点的高度h1.5 m,重力加速度g10 m/s2,空气阻力可忽略不计,求:

(1) 滑块通过圆形轨道B点时的速度大小;

(2) 滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小;

(3) 滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功.

 

(1) (2)6N,方向向上;(3)0.5J 【解析】(1)因滑块恰能通过C点,对滑块在C点,根据牛顿第二定律有: ,代入数据解得:vC=2m/s, 对于滑块从B点到C点的过程,根据机械能守恒定律有: mvB2=mvC2+2mgR, 解得: (2)滑块在B点受重力mg和轨道的支持力FN,根据牛顿第二定律有FN-mg=m, 代入数据解得:FN=6mg=6N, 根据牛顿第三定律可知,滑块在B点时对轨道的压力大小FN′=6N. (3)滑块从A点滑至B点的过程中,根据动能定理有: mgh-W阻=mvB2-0, 代入解得:W阻=0.5J.  
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考点分析:
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质量m=2kg的木块静止在高h=1.2m的平台上,木块与平台间摩擦因数为0.2。用水平推力F=20N,使木块向前运动了L1=3m时撤去,木块又滑行L2=1m时飞出平台,求:

(1)木块从平台飞出到落地平抛需要多长时间?

(2)木块落地时的速度大小?(g=10m/s2)

 

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额定功率 P=80kW的汽车,在某平直公路上行驶的最大速度vm=20m/s,汽车的质量 m=2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小 a=2 m/s2,达到额定功率后即保持不变,整个运动过程中阻力不变,(g 取10m/s2),

求:(1)汽车所受的阻力f;

(2)匀加速直线运动的时间t1

(3)汽车由静止加速到速度v=8m/s的过程中,牵引力做的功W。

 

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用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:

⑴运用公式对实验条件的要求是在打第一个点时重锤恰好由静止开始下落,为此所选择的纸带第12两个打点间的距离应接近___________

某同学实验步骤如下:

A.用天平准确测出重锤的质量;

B.把打点定时器架在铁架台上,并接上直流电源;

C.将纸带一端固定在重锤上,另一端穿过打点定时器的限位孔,使重锤靠近打点定时器;

D.先释放重锤,后接通电源;

E.取下纸带,再重复几次;

F.选择纸带,测量纸带上某些点之间的距离

G.根据测量结果进行计算

你认为他实验步骤中多余的步骤是____________,错误的步骤是_____(均填序号)

⑶在本次验证机械能守恒定律的实验中,质量m=200g 的重锤拖着纸带由静止开始下落,在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻计数点ABC,相邻计数点时间间隔为0.100sO为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图所示,长度单位是cm,当地重力加速度g9.80m/s2

①打点计时器打下计数点B时,重锤下落的速度vB=_______________m/s(保留三位有效数字);

②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能减小量Ep=________J重锤动能增加量EK=__________J(保留三位有效数字);

③即使在实验操作规范,数据测量及数据处理均正确的前提下,该实验求得的Ep通常略大于Ek这是由于实验存在系统误差,该系统误差产生的主要原因是:___________________查看答案

⑷在该实验中实验者如果根据纸带算出相关各点的速度V,量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是下图中的__________就证明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是_____________________

 

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一小石子从高为10 m处自由下落,不计空气阻力,经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能(以地面为参考平面)g10 m/s2,则该时刻小石子的速度大小为 ___________________

 

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一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力做功为 ________________

 

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