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(14分)如图8所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连...

(14)如图8所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零),物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:

(1)当转盘的角速度ω1时,细绳的拉力F1

(2)当转盘的角速度ω2时,细绳的拉力F2.

 

(1)0 (2)μmg 【解析】设角速度为时,物块所受静摩擦力为最大静摩擦力,有:, 解得:; (1)由于,绳子未被拉紧,此时静摩擦力未达到最大值,。 (2)由于,故绳被拉紧,根据牛顿第二定律得:解得:。 点睛:根据牛顿第二定律求出张力恰好为零时转盘的角速度,判断绳子有无张力,然后根据合力提供向心力,求出细绳的拉力。  
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考点分析:
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某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨MN右端N处于倾斜传送带理想连接,传送带长度L=15.0m,皮带以恒定速率v=5m/s顺时针转动,三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块B与轻弹簧连接,C未连接弹簧,B、C处于静止状态且离N点足够远,现让滑块A以初速度v0=6m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起.碰撞时间极短,滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带,并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上,已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)滑块A、B碰撞时损失的机械能;

(2)滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q;

(3)若每次实验开始时滑块A的初速度v0大小不相同,要使滑块C滑离传送带后总能落至地面上的同一位置,则v0的取值范围是什么?(结果可用根号表示)

 

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不计质量的弹簧,圆弧AB部分光滑,半径为R,平面BC部分粗糙,长为l,C点右方的平面光滑.滑块质量为m,从圆弧最高处A无初速下滑(如图),与弹簧相接触并压缩弹簧,最后又返回到B相对于车静止.求:

(1)BC部分的动摩擦因数μ;

(2)弹簧具有的最大弹性势能;

(3)当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小.

 

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某兴趣小组设计了一种测量子弹射出枪口时速度大小的方法.在离地面高度为h的光滑水平桌面上放置一木块,将枪口靠近木块水平射击,子弹嵌入木块后与木块一起水平飞出,落地点与桌边缘的水平距离是s1;然后将木块重新放回原位置,再打一枪,子弹与木块的落地点与桌边的水平距离是s2,求子弹射出枪口时速度的大小.

 

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验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg.实验步骤如下:A.按照图示的装置安装仪器;

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;

C.用天平测量出重锤的质量;

D.接通电源开关,然后释放重物,打出一条纸带;

E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

按实验要求正确地操作并选出纸带进行测量,量得连续三点ABC到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)。

1)上述步骤中没有必要进行的的步骤是         ;操作不恰当的步骤是       

2)纸带的________(左、右)端与重物相连;

3)打点计时器打下计数点B时,物体的速度VB=         m/s;(计算结果保留两位有效数字)

4)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep =______________J,此过程中物体动能的增加量△Ek =_____________J;(计算结果保留两位有效数字)

5)实验的结论是                                                 

6)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以v2/2为纵轴、以h为横轴画出的图象是下图中的         

 

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为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图的装置外,还备有下列器材:打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙。他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小桶时,滑块处于静止状态。要完成该实验,则:

还缺少的实验器材是      

实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是      ,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是      

问的基础上,让小桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1v2v1< v2),已知当地的重力加速度为g。写出实验要验证的动能定理表达式        (用题中所给的字母表示)。

 

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