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(10分)如图所示,质量为m1=3 kg的光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2=1...

(10分)如图所示,质量为m1=3 kg的光滑圆弧形轨道ABC与一质量为m2=1 kg的物块P紧靠着(不粘连)静置于光滑水平面上,B为半圆轨道的最低点,AC为轨道的水平直径,轨道半径R=0.3 m.一质量为m3=2 kg的小球(可视为质点)从圆弧轨道的A处由静止释放,g取10 m/s2,求:

(1)小球第一次滑到B点时的速度v1

(2)小球第一次经过B点后,相对B能上升的最大高度h.

 

(1),方向向右(2) 【解析】试题分析:(i)设小球第一次滑到B点时的速度为v1,轨道和P的速度为v2,取水平向左为正方向,由水平方向动量守恒有(m1+m2)v2+m3v1=0 根据系统机械能守恒 联立解得v1="-2" m/s,方向向右;v2=1m/s,方向向左 (ii)小球经过B点后,物块P与轨道分离,小球与轨道水平方向动量守恒,且小球上升到最高点时与轨道共速,设为v,则有:m1v2+m3v1=(m1+m3)v 解得v=-0.2 m/s,方向向右 由机械能守恒 解得h=0.27 m 考点:动量守恒定律;能量守恒定律  
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考点分析:
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如图,一个质量为m=0.6kg 的小球以某一初速度v0=2m/sP点水平抛出,从粗糙圆弧ABCA点的切线方向进入(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)且恰好沿圆弧通过最高点C,已知圆弧的半径R=0.3m,θ=60°,g=10m/s2.试求:

(1)小球到达A点时的速度vA的大小;

(2)P点与A点的竖直高度H

(3)小球从圆弧A点运动到最高点C的过程中克服摩擦力所做的功W

 

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物体做平抛运动,在它落地前的1s内它的速度与水平方向夹角由30°变成60°,取g=10m/s2.求:

(1)平抛运动的初速度v0

(2)平抛运动的时间;

(3)平抛时的高度.

 

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一位同学为探月宇航员设计了如下实验: 在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体, 然后测量该平抛物体的位移为S, 通过查阅资料知道月球的半径为R, 引力常量为G , 若物体只受月球引力的作用, 求:

(1)月球表面的重力加速度;

(2)月球的质量;

(3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度。

 

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如图甲所示,在做“碰撞中的动量守恒”实验中.

(1)下面是本实验部分测量仪器或工具,需要的是________

A.秒表       B.天平        C.刻度尺        D.弹簧秤

(2)完成本实验,下列必须要求的条件是________

A.斜槽轨道末端的切线必须水平

B.入射球和被碰球的质量必须相等

C.入射球和被碰球大小必须相同

D.入射球每次不必从轨道的同一位置由静止滚下

某次实验中得出的落点情况如图丙所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为________

 

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某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz

1)实验中木板略微倾斜,这样做_________

A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

B.是为了增大小车下滑的加速度

C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

 

2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为____m/s。(保留三位有效数字)

3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状,可知对Wv的关系符合实际的是图_______

 

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