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如图所示,从A点以v0=4m/s 的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为...

如图所示,从A点以v0=4m/s 的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC,其中轨道C端切线水平.小物块通过圆弧轨道后以6m/s的速度滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上.已知长木板的质量M=2kg,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,OB与竖直方向OC间的夹角θ=37°,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则:

(1)求小物块运动至B点时的速度;

(2)若在AB间搭一斜面(长虚线所示),求小物块平抛后多久离斜面最远?

(3)若小物块恰好不滑出长木板,求此情景中自小物块滑上长木板起、到它们最终都停下来的全过程中,它们之间的摩擦力做功的代数和?

 

(1)5m/s,与水平方向夹角37度(2)0.15s(3)-15J 【解析】(1)分解,得,变形得, 过B点时的速度方向与水平方向成37°; (2)设斜面倾角为、平抛飞行总时间为,平抛后经过时距斜面最远, 则有; 综合(1)问得:,故; 分析得知当速度与斜面平行时距斜面最远,则,解得; (3)因,故木板将在地面上滑行,则 对小物块有:,得; 对长木板有:,得; 设它们经过时间t,共速,则有,解得,; 则对小物块在相对滑动有,故; 则对长木板在相对滑动有:,故; 共速后,假设它们一起减速运动,对系统有:,,则它们间的摩擦力,所以假设成立,之后它们相对静止一起滑行至停下,此过程中它们间的静摩擦力对堆放做功一定大小相等、一正一负,代数和为零. 综上所述,自小物块滑上长木板起,到它们最终停下来的全过程中,它们之间的摩擦力做功的代数和  
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如图所示,光滑直杆AB足够长,下端B固定一根劲度系数为k、原长为L0的轻弹簧,质量为 m的小球套在直杆上并与弹簧的上端连接.OO'为过B点的竖直轴,直杆与水平面间的夹角始终为θ,已知重力加速度为g,则:

(1)若直杆保持静止状态,将小球从弹簧的原长位置由静止释放后,一段时间小球速度第一次最大,求此过程中弹簧的弹力对小球所做的功W以及弹性势能改变了多少

(2)若直杆绕OO'轴匀速转动时,小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动,此时弹簧恰好处于原长状态,求此状态下直杆的角速度ω1

(3)若直杆绕OO'轴匀速转动时,小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动,此时弹簧伸长量为x,求此状态下直杆的角速度ω2

 

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已知地球的半径为R、体积为,其表面的重力加速度为g0,万有引力常量为G,月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,忽略地球的自转,则:

(1)求地球的平均密度ρ;

(2)求月球距离地面的高度h

(3)请你写出一种可以求得月球平均密度ρ的思路.(要求尽量简洁,已知量不足请自行设定、但个数越少越好).

 

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(1)探究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ω 和半径 r 之间的关系的实验装置如图 1 所示.此实验中应用了___________(选填理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法),图2所示的步骤正在研究F_____________(选填m”“ω”“r)的关系.

(2)在探究小球平抛运动的规律时,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图3所示的照片,已知小方格边长10cm,当地的重力加速度为g=10m/s2.计算得知小球平抛的初速度为v0________m/s,小球经过b位置时小球的速度大小为________m/s,通过相关数据判定得知位置a________(选填”“不是)平抛运动的起点.

 

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一辆测试性能的小轿车从静止开始沿平直公路行驶,其牵引力F与车速倒数的关系如图线所示.已知整车质量(包括司机)为1400kg,行驶过程中阻力大小恒定,则以下说法不正确的是(  )

A. 汽车额定功率为80kW

B. 汽车匀加速阶段的加速度大小为3m/s2

C. 汽车匀加速阶段持续时间为5s

D. 汽车速度达到18m/s 只需用时6s

 

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如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点.已知在MN两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且,在小球从M点运动到N点的过程中说法正确的是(     )

A. 弹力对小球先做正功后做负功

B. 有两个时刻小球的加速度等于重力加速度

C. 弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零

D. 弹簧恢复原长时,重力对小球做功的功率最大

 

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