【题目】如图所示,物体A与物体B置于光滑水平面ab上,bc为半径为的光滑半圆形轨道,A.B间有一细绳连接,且有与A.B不连接的被压缩锁定的轻弹簧,整个装置处于静止状态。长为的传送带顺时针转动,速度为,忽略传送带的d端与轨道c点之间的缝隙宽度,物体B与传送带之间的动摩擦因数为。已知物体A.B可以看成质点,质量分别为、,。解除弹簧的锁定后,求:
(1)为了使物体B在运动中不会从e端离开传送带或脱离轨道,解除弹簧锁定后,B获得的速度必须满足的条件;
(2)如果,开始时弹簧的弹性势能为,解除弹簧锁定后,A获得的速度大小为,物体B再次落到水平轨道ab上的位置。
【答案】(1)或
(2)
【解析】
试题分析:(1)设物体B刚好能通过轨道的c点时速度为,由,
得到:
物体B从弹簧解除锁定到运动至c点,由动能定理得到:
得到:
设解除锁定后物体B的速度为时,刚好能运动到传送带的e端,从d到e的过程中有:
,得到:
从b到d的过程中有:,得到:。
设解除锁定后物体B的速度为时,刚好能运动到圆弧轨道上与圆心等高处,根据动能定理
有:,得到:
所以B的速度必须满足或。
(2)解除锁定后,A获得的速度大小为,设B获得的速度大小为,则:
解得:,所以B将越过e点。
设物体B从弹簧解除锁定到运动至e点的速度为,则由动能定理可得:
,得到:
物体B离开e点后做平抛运动,有:,
得到:,物体B再次落到水平轨道ab上时在e点左侧处。
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【题目】在“探究加速度与物体质量.物体受力的关系”实验中:实验装置如图所示:一木块放在水平长木板上,左侧拴有一不可伸长的细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连.木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左做匀加速运动。重物的质量为m,木块质量为M。
①如图①所示,是甲同学用以上装置,通过打点计时器在纸带上打出的一些连续的点,它们之间的距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6,打点计时器所用交流电周期为T ,根据给以上数据求:木块的加速度
②乙同学用同一套装置,根据测量数据画出了如图②所示的a-F图线,原因可能是:_____________.
③丙、丁两位同学用同一套装置,画出了各自得到的a-F图线如图③所示,说明这两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?__________
并比较其大小:__________用的较大(填“丙”或者“丁”)
④当M 和m的大小关系满足 时,才可以认为绳子对木块的拉力等于重物的重力。
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【题目】一位同学利用光电计时器等器材做实验来验证自由落体运动时机械能守恒。如图甲所示,有一直径为d、质量为m的金属小球从O处由静止释放,下落过程中能通过O处正下方、固定于M处的光电门,测得O、M间的距离,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径 。
(2)为了用图像法处理实验数据,该同学通过多次改变高度H,重复上述实验,然后以H为横轴,以 纵轴做出一条直线,若直线的斜率为k,则加速度为 。
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【题目】如图甲所示,在水平地面上有一长木板B,其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木板和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B、A、B的加速度与F的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是()
A. A的质量为0.5kg
B. B的质量为1.5kg
C. B与地面间的动摩擦因素为0.1
D. A、B间的动摩擦因素为0.1
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【题目】以下有关原子核内容的叙述正确的是 。
A.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损,释放出能量
B.有4个放射性元素的原子核,若有2个原子核发生衰变,则所需要时间就是该放射性元素的半衰期
C.核电站发电是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能
D.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用
E、原子核放出粒子即发生衰变,衰变的实质是一个中子转化为一个质子和电子
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【题目】如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
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【题目】如图所示,将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B接触,再将带负电的导体C移近导体A,然后把导体A、B分开,再移去C,则导体A带 电。如果用手摸一下A的左端,再将手离开,当移走C后A带 电。
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【题目】某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。
(1)实验时,必须先平衡小车与木板之间的摩擦力。该同学是这样操作的:如图乙,将小车静止地放在水平长木板上,并连着已穿过打点计时器的纸带,调整木板右端的高度,接通电源,用手轻拨小车,让打点计时器在纸带上打出一系列________的点,说明小车在做________运动。
(2)如果该同学先如(1)中的操作,平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为F,在小车质量M保持不变情况下,不断往桶里加砂,砂的质量最终达到M,测小车加速度a,作aF的图像。如图丙图线正确的是________。
(3)设纸带上计数点的间距为x1和x2。如图丁为用米尺测量某一纸带上的x1、x2的情况,从图中可读出x1=3.10 cm,x2="________" cm, 已知打点计时器的频率为50 Hz,由此求得加速度的大小a="________" m/s2。
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【题目】如图1所示,小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化如图2所示,物块的速率v随时间t的变化规律如图3所示,取sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的是( )
A.物块的质量为1kg
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7
C.0-3s时间内,力F做功的平均功率为0.32W
D.0-3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J
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