【题目】如图所示,倾角37°的斜面上,轻弹簧一端固定在A点,自然状态时另一端位于B点.斜面上方有一半径R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于D处,圆弧轨道的最高点为M.用质量为m1=6.3kg的物块将弹簧缓慢压缩至C点,由静止释放后弹簧恢复原长时物块到B点速度恰好减小为0.用同种材料、质量为m2=0.3kg的另一小物块将弹簧缓慢压缩到C点后由静止释放,物块经过B点后的位移与时间的关系为x=8t﹣4t2(x单位:m,t单位:s),若物块经过D点后恰能到达M点,重力加速度g=m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:
(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)BD间的距离lBD;
(3)m2从被释放至运动到M点的过程中克服摩擦力做的功W.
【答案】(1)物块与斜面间的动摩擦因数是0.25;
(2)BD间的距离lBD是.
(3)m2从被释放至运动到M点的过程中克服摩擦力做的功W是0.795J
【解析】
试题分析:(1)由物块经物块经过B点后的位移与时间的关系为x=8t﹣4t2,可知,物块经过B点时的速度为vB=8m/s,从B到D的过程中加速度大小为a=8m/s2.
根据牛顿第二定律,有
mgsin37°+μmgcos37°=ma
解得,μ=0.25
(2)设物块经过M点的速度为vM,由牛顿第二定律得
mg=
物块从D到M的过程中,根据机械能守恒定律得
=mgR(1+cos37°)+
物块从B到D的过程中,有
解得,
(2)设物块由C到B过程弹簧弹力做的功为W弹,对m1、m2,由C到B的过程,
根据动能定理,分别有
﹣μm1glCBcos37°﹣m1glCBsin37°+W弹=0
﹣μm2glCBcos37°﹣m2glCBsin37°+
又W=μm2gcos37°(lCB+lBD)
解得,W=0.795J
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【题目】关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是( )
A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期
B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率
C. 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同
D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合
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【题目】《研究平抛物体的运动》实验的目的是:(________)
A、描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的初速度;
B、描出平抛物体的运动轨迹,求出重力加速度;
C、描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的运动时间;
D、描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的位移;
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【题目】如图所示的电路,A、B、C为三个相同的灯泡,其电阻大于电源内阻,当变阻器的滑动触头P向上移动时 ( )
A.A灯变亮,B灯和C灯都变暗
B.A灯变亮,B灯变暗,C灯变亮
C.电源释放的总电功率增大,电源的供电效率降低
D.电源输出的电功率增大,电源的供电效率提高
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【题目】某科学兴趣小组利用下列装置验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,用轻质细线拴接一小球在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=h(h>L).
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是: .
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=x,则小球做平抛运动的初速度为v0= .
(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离x将随之改变,经多次实验,以x2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图乙所示图象.则当θ=30°时,x为 m.
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【题目】在光滑水平面上有间距为的两平行板,板附近的一个小球(可视为质点),质量为,=0时刻受外力作用由静止开始运动,如图甲(该图为俯视图).外力随时间变化规律如图乙所示,取图甲中方向为正向,其正向外力为,反向外力为﹣(>1),外力变化的周期为2T.若整个运动过程中 ,小球未碰到板
(1)若=,小球在-时间内不能到达板,求应满足的条件;
(2)若小球在﹣时间内未碰到板,求﹣过程中小球速度随时间变化的关系;
(3)若小球在第个周期内的位移为零,求的值.
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【题目】关于石墨与金刚石的区别,下列说法中正确的是( )
A. 它们是由不同物质微粒组成的不同晶体
B. 它们是由同种物质微粒组成的晶体,但空间点阵不同
C. 金刚石是晶体,石墨是非晶体
D. 金刚石是单一物质微粒组成的晶体,石墨是掺有杂质微粒组成的晶体
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【题目】2016年2月11日美国科学家宣布人类首次直接探测到引力波。1974年美国物理学家泰勒和赫尔斯发现了一颗编号为PSRB1913+16的脉冲星,该天体是一个孤立双星系统中质量较大的一颗。他们对这个双星系统的轨道进行了长时间的观测,发现双星间的距离正以非常缓慢的速度逐渐减小。该观测结果和广义相对论预言的数值符合得非常好,这间接证明了引力波的存在。泰勒和赫尔斯也因这项工作于1993年荣获诺贝尔物理学奖。那么由于双星间的距离减小,下列关于双星运动的说法中正确的是( )
A. 周期逐渐减小 B. 速度逐渐减小
C. 两星的向心加速度都逐渐减小 D. 两星之间的万有引力逐渐减小
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【题目】某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,钢球直径为D,当地的重力加速度为g.
(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D= cm.
(2)要验证机械能守恒,只要比较 .
A.与gh是否相等
B.与2gh是否相等
C.与gh是否相等
D.与2gh是否相等
(3)钢球通过光电门的平均速度 (选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差 (选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小.
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