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有一种叫做“蹦极”的现代运动,可以用以下实验模拟。如图所示,劲度系数为k的橡皮绳一端固定,另一端系一小球(橡皮绳自身重力不计,且满足胡克定律),使小球支架横臂高度处由静止落下,小球落到最低点时,便被橡皮绳拉回再落下……已知橡皮绳的弹性势能
,式中k为劲度系数,x为橡皮绳伸长量。若小球下落的最大高度是L,则橡皮绳的自然长度是 。
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略
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一质量为m的物体从静止开始以
的加速度下落h,则 ( )
A.重力做功mgh/2
B.合力做功mgh
C.机械能增加了mgh/2
D.重力势能减少mgh
(8分)如图所示,小车质量M=8㎏,带电荷量q=+3×10
-
2
C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的匀强电场,场强大小E=2×10
2
N/C。当小车向右的速度为v=3m/s时,将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端,物块质量m=1kg,物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,g取10m/s
2
,求:
(1)物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能。
(2)从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功。
(14分)如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底.然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提上来,如此周而复始.已知两个滚轮边缘的线速度恒为
v
=4m/s,滚轮对夯杆的正压力
F
N
=2×10
4
N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数为0.3,夯杆质量
m
=1×10
3
kg,坑深
h
=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大
,取
g
=10m/s
2
.求:
(1)在每个打夯周期中,电动机对夯杆所做的功;
(2)每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量;
(3)打夯周期。
(18分)如图,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,把物块释
放,在
弹力的作用下获得一个向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动经过C点,求:
(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服阻力做的
功;
(3)物块离开C点后落回水平面AB时动能的大小。
如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角
,BD为半径R=4m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,轨道AB
与圆弧形轨道BD相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处一质量m=lkg的小球由静止滑下,经过B、C点后从D点斜抛出去,最后落在地面上的S点时的速度大小
=8m/s,已知A点距地面的高度 H=10m,B点距地面的高度h=
5m,设以MDN为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域,g取10m/s
2
,cos
=0.6,求:
(1)小球经过B点的速度为多大?
(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力?
(3)设小球从D点抛出后,受到的阻力
与其瞬时速度方向始终相反,则小球从D点至S点的过程中,阻力
所做的功为多少?
质量为
m
的物体在空中由静止下落,由于空气阻力,物体运动的加速度为0.9
g
,在物体下落
h
高度的过程中,以下说法正确的是: ( )
A.重力势能减小了0.9
mgh
B.动能增大了0.9
mgh
C.动能增大了0.1
mgh
D.机械能损失了0.1
mgh
如图所示,一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度向上运动,斜面各处粗糙程度相同(
),初速度方向沿斜面向上,则物体在斜面上运动的过程中---------------( )
A.动能先减小后增大
B.机械能一直减小
C.机械能先增加后减小
D.物体返回到A点动能等于原来的动能
如图所示,竖直平行金属板带等量异种电荷(A板带正电,B板带负电),一带电颗粒沿图中直线从
A
向
B
运动,则下列说法中正确的是( )
A.颗粒可能带正电
B.颗粒机械能减小
C.颗粒电势能减小
D.颗粒动能减小
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