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如图甲所示,一半径R=1 m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切...

如图甲所示,一半径R=1 m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B点,圆弧形轨道的最高点为M,斜面倾角θ=37°,t=0时刻有一质量为1kg的物块以8m/s的初速度从A点沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,若物块恰能到达M点,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)物块经过M点的速度大小;

(2)物块经过B点的速度大小;

(3)物块与斜面间的动摩擦因数及从A点到M点过程物体克服摩擦力所做的功。

 

(1) (2) (3) 【解析】试题分析:物块恰能到达M点,由重力提供向心力,由牛顿第二定律可求出物块经过M点的速度大小;物块从B点运动到M点的过程中,只有重力做功,由动能定理列式求出物块经过B点的速度大小;由速度图象的斜率求出加速度大小,判断出加速度方向,根据牛顿第二定律求解物块与斜面间的动摩擦因数,再根据功的定义求出物体克服摩擦力所做的功。 (1)物块恰能到达M点,则有 解得vM= (2)物块从B点运动到M点的过程中,由动能定理得 解得vB= (3)由题图乙可知,物块在斜面上运动时,加速度大小为a==10 m/s2,方向沿斜面向下,由牛顿第二定律得:mgsin37°+μmgcos37°=ma 解得μ=0.5。 根据: 解得:s=0.9m 从A点到M点过程物体克服摩擦力所做的功:W=μmgcos37°s 解得:W=3.6J
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(1)以下说法正确的有_____

A.打点计时器使用的电源是直流电源

B.实验中平衡摩擦力的正确操作方法是改变小车的质量

C.在不挂重物且计时器正常工作的情况下,轻推一下小车.若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.

D.从打O点到打B点的过程中拉力对小车做的功Wmgx2,打B点时小车的速度v.

(2)v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图所示的v2W图象.由此图象可得v2W变化的表达式为________________.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析图像斜率的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是__________.

 

(3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,下图中正确反映v2W关系的是_______.

 

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