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【题目】如图,光滑的倾斜轨道BCD与光滑圆弧轨道DEFG相切于D点,轨道的倾角θ=37°,圆弧轨道的半径为R.一根轻弹簧沿轨道一端固定在B点,在另一端放置一质量为m的物块A,A与弹簧接触但不连接。现将A压缩至C点,CD之间的距离为R,静止释放,发现物块A恰好沿圆弧轨道通过最高点G.重力加速度为g。(取sin37°=,cos37°=

(1)求物块A运动至D点的速度大小vD

(2)将A另换做物块P,将P同样压缩至C点静止释放,若要使P滑上圆弧轨道之后始终不脱离轨道,并能沿轨道原路返回,求P的质量mPA的质量m的又会应满足的条件。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)物块A恰好沿圆弧轨道通过最高点G时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律得

mg=m

从D到G的过程,根据机械能守恒定律得:mgR(1+cosθ)+=

联立解得 vD=

(2)物块A从C到G的过程,由机械能守恒定律得:

Ep=+mg(R+Rcosθ﹣Rsinθ)

要使P滑上圆弧轨道之后始终不脱离轨道,并能沿轨道原路返回,P最高只能运动到与圆心O点等高处,物块P从C运动到圆心O等高处的过程,由机械能守恒定律得:

Ep=mpg(R﹣Rsinθ)

结合mg=m,解得 mP=

练习册系列答案
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(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移;

(2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.

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C. 它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用它进行电视转播

D. 它距地面的高度约为地球半径的5倍,故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的

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【题目】提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速度的平方成正比,即fkk是阻力因数)。当发动机的额定功率为时,物体运动的最大速率为,如果要使物体运动的速度增大到2,则下列办法可行的是( )

A. 阻力因数不变,使发动机额定功率增大到2

B. 发动机额定功率不变,使阻力因数减小到

C. 阻力因数不变,使发动机额定功率增大到4

D. 发动机额定功率不变,使阻力因数减小到

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【题目】验证牛顿第二定律,某同学设计了如下实验方案:

A.实验装置如图甲所示,一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮,另一端挂一质量为m=0.5 kg的钩码。用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起,调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;

B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,连接纸带,接通打点计时器的电源,然后让滑块沿长木板滑下,打点计时器打下的纸带如图乙所示。

请回答下列问题:

(1)图乙中纸带的____端与滑块相连(选填”)。

(2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,打点计时器接频率为50 Hz的交流电源,根据图乙求出滑块的加速度a________ m/s2

(3)不计纸带与打点计时器间的阻力,滑块的质量M________ kg(g9.8 m/s2,结果保留3位有效数字)。

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【题目】如图所示为AB两质点在同一直线上运动的位移时间(xt图象A质点的图像为直线,B质点的图象为过原点的抛物线,两图象交点CD坐标如图。下列说法不正确的是(

A. AB相遇两次

B. t1~t2时间段内B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等

C. 两物体速度相等的时刻一定在t1t2时间段内的中间时刻

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【题目】如图所示,两质量均为m的小球AB分别带有+q-q的电量,被绝缘细线悬挂,两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场,待两小球再次保持静止状态时,下列结论正确的是(

A. 悬线OA向右偏,OA中的张力大于2mg

B. 悬线OA向左偏,OA中的张力大于2mg

C. 悬线OA不发生偏离,OA中的张力等于2mg

D. 悬线AB向左偏,AB线的张力比不加电场时要大

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C. 粒子在A、B和C三点的电势能大小关系EpC>EpB>EpA

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