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一个质量m=200g的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端...

一个质量m=200g的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧的原长L=0.5m,劲度系数为4.8N/m,如图所示位置,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep弹=0.6J.求:
(1)小球到C点时的速度vC的大小;
(2)小球在C点对环的作用力.(g=10m/s2

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小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能,由小球与弹簧机械能守恒条件可知小球到C点时的速度大小;小球在最低点弹力与重力的合力充当向心力,由牛顿第二定律可得出小球在C点对环的作用力的大小. 【解析】 (1)小球由B点滑到C点,由动能定理m=mg(R+Rcos60°)+E弹 由题意可知,E弹=-0.60J 解得:VC=3m/s (2)在C点:F弹=(2R-l)k=2.4N 设环对小球作用力为N,方向指向圆心,由牛顿第二定律得: F+N-mg=m 解得N=3.2N 小球对环作用力为N′ 则有:N′=-N=-3.2N 答:(1)小球到C点时的速度vc的大小3m/s; (2)小球在C点对环的作用力3.2N.
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考点分析:
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(1)小球带何种电荷?
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在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图甲所示的实验装置.图中manfen5.com 满分网
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(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使    ;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量    小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”),这样小车受到的拉力在数值上等于   
(2)其实轨道是有摩擦的,请你想出两种解决办法:①   
   
(3)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为   
(4)实验中获得数据如下表所示:
小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g.
实验次数小车拉力F/N位移s/cm
10.1
0.246.51
20.229.04
0.343.63
30.341.16
0.444.80
40.436.43
0.545.56
在第1次实验中小车Ⅰ从图乙中的A点运动到B点,请将测量结果填到表中空格处.通过分析,可知表中第    次实验数据存在明显错误,应舍弃.
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(1)减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度.
(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.
(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度.
(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持续的匀速运动.
请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠的事实,还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是(数字表示上述程序的号码)( )
A.事实2→事实1→推论3→推论4
B.事实2→推论1→推论3→推论4
C.事实2→推论3→推论1→推论4
D.事实2→推论1→推论4→推论3
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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