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(12分)如图所示,长为R的轻绳一端固定于O点,另一端拴一质量为m的小球,把球拉至最高点A,然后以υ0=的水平速度抛出。

计算:(1)绳被拉直时小球的位置在何处?
(2)小球经过最低点C时小球对绳的拉力F?(设绳被拉直后小球沿绳方向的分速度迅速变为零)
(3)小球在整个运动过程中绳子对小球所做的功是多少?
(1)小球运动到与O点在同一水平线上B点时绳恰好张紧(2)5mg(3)-0.25mgR

试题分析:(1)小球在最高点作圆周运动的最小速度应满足 

解得
  所以小球做平抛运动
设绳被拉直时小球所处的位置为B,绳与水平方向夹角为θ,如图甲所示 ,根据平抛运动规律有
    
解得,θ=0º即小球运动到与O点在同一水平线上B点时绳恰好张紧,如图乙所示
(2)由于绳被拉直后小球沿绳方向的分速度迅速变为零,小球到达B点后,只剩竖直方向的速度vy了,且vy=gt=
小球由B到C过程中机械能守恒    
解得  
在最低点C根据牛顿第二定律有      F–mg =
解得   F=5mg
根据牛顿第三定律,小球对绳子的拉力大小
(3)小球从A到B再到C全程应用动能定理得

将vc、v0表达式代入解得绳子对小球所做的功 
点评:本题是动能定理和圆周运动的综合问题,考查学生对多过程问题的分析能力,通过对圆周运动的最高点临界速度可判断物体做平抛运动,利用运动的分解求得分速度大小,把整个运动过程分成若干个可独立的分运动,利用机械能守恒、动能定理或圆周运动求解
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A。一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动,当运动到A点时撤去恒力F,小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点,最后又落在水平地面上的D点(图中未画出)。已知A、C间的距离为L,重力加速度为g。

(1)若轨道半径为R,求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN;
(2)为使小球能运动到轨道最高点B,求轨道半径的最大值Rm
(3)轨道半径R多大时,小球在水平地面上的落点D到A点的距离最大?最大距离xm是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

物体在外力作用下沿光滑水平地面运动,在物体的速度由0增为v的过程中,外力做功W1,在物体的速度由v增为2v的过程中,外力做功W2,则W1W2
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3D.1∶4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图16所示,质量m=60kg的高山滑雪运动员,从A点由静止开始沿滑雪道滑下,从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角的斜坡上C点。已知AB两点间的高度差为h=25m,B、C两点间的距离为s=75m,已知,取g=10m/s2

求:(1)运动员从B点水平飞出时的速度大小;
(2)运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中( )
A.它们运动的时间tQ>tP
B.它们运动的加速度aQ<aP
C.它们所带的电荷量之比qP∶qQ="1∶2"
D.它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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(1)此时细线AB的弹力大小
(2)若同时烧断细线AB、AC,与此同时给A球一个水平向右的初速度v0=5m/s.求小球运动到最低点时对细线OA的拉力大小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.

(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,先        ,再        ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,         
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)如图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.
(3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,               做正功,
       做负功.

(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv2=v2-v20),根据图线可获得的结论是                                                 .要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和                 
表1纸带的测量结果
测量点
S/cm
v/(m·s-1)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
   
  
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

光滑水平面上静置一质量为M的木块,一质量为m的子弹以水平速度v1射入木块,以速度v2穿出,木块速度变为v,在这个过程中,下列说法中正确的是(    )
A.子弹对木块做功为
B.子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功
C.子弹对木块做的功等于木块获得的动能子弹跟木块间摩擦产生的内能之和
D.子弹损失的动能转变为木块获得的动能与子弹跟木块间摩擦产生的内能之和

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