【題目】如圖甲,輕彈簧一端固定在地面上,在彈簧上端輕輕放上質(zhì)量為M的物塊,物塊的振幅為A,F(xiàn)把該輕彈簧放在光滑水平軌道上,左端固定,右端連接質(zhì)量為的豎直擋板,處于原長時擋板位于軌道上的B點。水平軌道的右側(cè)與傾角為37°的斜面在D點平滑連接,斜面與圓軌道相切于E點,斜面長度x和圓軌道的半徑R相等,A,OF、OG分別是圓軌道的水平半徑和豎直半徑,B、C、D、E、F、G均在同一豎在面內(nèi),斜面和圓弧軌道均是粗糙的。用物塊M通過擋板壓縮彈簧到C點,使BC=2A,從靜止釋放,M與擋板分離后沖上斜面,恰好能運動到G點。物塊在圓弧上EF、FG兩段上克服摩擦力做的功相等,在F點時對軌道的壓力=3.2Mg,已知sin37°=0.6,co37°=0.8,重力加速度為g,求:
(1)甲圖中彈簧的最大彈性勢能;
(2)物塊與擋板脫離時的速度大。
(3)物塊在圓弧FG段上克服摩擦力做的功;
(4)物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
(1)在彈簧上端輕輕放上質(zhì)量為M的物塊,由對稱性知,到最低點時有
k(2A) -Mg=Mg ①
彈簧的勁度系數(shù)k=,彈簧的最大彈性勢能
②
(2)物塊與擋板在B點脫離,由能量守恒
k(2A)2=(M+M)v2 ③
由②③物塊與擋板脫離時的速度大小v=
(3)在F點由牛頓第二定律得
④
恰好能運動到G點,在G點由牛頓第二定律得:
⑤
從F點到G點由動能定理得
⑥
由④⑤⑥解得物塊在圓弧FG段上克服摩擦力做的功
(4)物塊與擋板脫離后運動到F點,由動能定理得:
⑦
由④⑥⑦解得物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。
答:(1)彈簧的最大彈性勢能為;(2)物塊與擋板脫離時的速度大小為;(3)物塊在圓弧FG段上克服摩擦力做的功為;(4)物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。
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【題目】一個小球從空中自由落下,進入一個水池中,小球在水中受到的阻力大小與速度大小成正比,小球受到的浮力不能忽略,池子足夠深,則小球在水中運動過程中,下而速度隨時間變化的圖象可他正確的是
A.B.
C.D.
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【題目】如圖所示,a、b、c、d為四根相同的光滑銅棒, c、d固定在同一水平面上,a、b對稱地放在c、d棒上,它們接觸良好,O點為四根棒圍成的矩形的幾何中心,一條形磁鐵沿豎直方向向O點落下,則ab可能發(fā)生的情況是( )
A.保持靜止
B.分別遠離O點
C.分別向O點靠近
D.無法判斷
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【題目】科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在月球表面:①沒有空氣 ②重力加速度約為地球表面的1/6 ③沒有磁場。若宇航員登上月球后,在空中同一高處同時釋放氫氣球和鉛球,忽略地球和其他星球?qū)υ虑虻挠绊懀韵抡f法正確的有( )
A.氫氣球體積大,所以氫氣球不能看成質(zhì)點
B.鉛球會對月球有吸引力,而氫氣球?qū)υ虑驔]有吸引力
C.氫氣球和鉛球都將做自由落體運動,且同時落到月球表面
D.氫氣球上升,鉛球落到月球表面
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【題目】中國高鐵的發(fā)展全球有目共睹,發(fā)展速度一日千里。為了提高行車效率,縮短行車時間,設(shè)計師提出一種列車過站不停車,乘客照樣上下車的設(shè)想:當火車到站時,尾部子車自動脫落,帶走下車的乘客;另一子車加速追上勻速前行的列車母車,并帶來新的乘客。這個理論可以用下面簡圖說明。高鐵保持勻速運行,進站時尾部子車1在O點脫離,AO連線與鐵軌垂直,載著新乘客的子車2從A點開始一直保持加速度大小為1m/s,經(jīng)過2分鐘,追上正常行駛的母車,完成同速對接。圖中B點和C點均用弧線平滑連接,兩段軌跡均可看做直線,BC段長度為5.4km,與鐵軌的夾角θ=3°,已知cos3°≈l,求:
(1)A點到B點的距離;
(2)請估算載有新乘客的子車2需要在尾部子車1自動脫落前多長時間開始出發(fā)。
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【題目】如圖所示,以勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時汽車距離停車線18m。該車加速時最大加速度大小為,減速時最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為,下列說法中正確的有www..com
A. 如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線
B. 如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速
C. 如果立即做勻減速運動,在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線
D. 如果距停車線處減速,汽車能停在停車線處www..com
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【題目】如圖所示,在傾角為30的足夠長的光滑的斜面上有一質(zhì)量為m的物體,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按圖(a)、(b)(c)、(d)所示的四種方式隨時間變化(圖中縱坐標是F與mg的比值,力沿斜面向上為正)。已知此物體在t=0時速度為零,若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在3秒末的速率,則這四個速率中最大的是( )
A.v1B.v2C.v3D.v4
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【題目】某物理興趣小組的同學(xué)想利用實驗室的速度傳感器測量物理書與桌面以及書與木塊之間的動摩擦因數(shù)。如圖所示,將木塊置于書右端,某時刻通過彈射裝置使書獲得水平向右的初速度v1。固定在木塊和書上的速度傳感器與物體同步運動,速度隨時間變化規(guī)律顯示在與之相連的電腦屏幕上。(速度傳感器質(zhì)量忽略不計,t0、v1和v2均能從速度傳感器上讀出,重力加速度為g)
完成下列填空:
(1)要測出動摩擦因數(shù),還需要測量哪些物理量?(用字母表示,并說明含義)______;
(2)根據(jù)所測得的物理量和題中已知量寫出:書與桌面間的動摩擦因數(shù) =___,書與木塊之間的動摩擦因數(shù)=______;
(3)在本實驗的測量可能存在哪些誤差,寫出一條即可。_________________。
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【題目】小雷在做“利用單擺測重力加速度”實驗中,先測得擺線長為97.20 cm;用20分度的游標卡尺測得小球直徑如圖所示,然后用秒表記錄了單擺全振動50次所用的時間。則
(1)小球直徑為_________cm
(2)如果他在實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次,測得的g值_________(填“偏大”或“偏小”或“準確”)
(3)他以擺長(L)為橫坐標、周期的二次方(T2)為縱坐標作出了T2-L圖線,由圖象測得的圖線的斜率為k,則測得的重力加速度g=_________。(用題目中給定的字母表示)
(4)小俊根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如圖所示,造成圖象不過坐標原點的原因可能是_________。
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