题目内容
如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F。已知A、B之间的距离x0=1.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2。求:
(1)在撤去力F时,滑块的速度大小;
(2)滑块通过B点时的动能;
(3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。
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解:(1)滑动摩擦力 f=μmg (1分)
设滑块的加速度为a1,根据牛顿第二定律
F-μmg=ma1 (1分)
解得 a1=9.0m/s2 (1分)
设滑块运动位移为0.50m时的速度大小为v,根据运动学公式
v2=2a1x (2分)
解得 v =3.0m/s (1分)
(2)设滑块通过B点时的动能为EkB
从A到B运动过程中,依据动能定理有 W合=ΔEk
F x -fx0= EkB, (4分)
解得 EkB=4.0J (2分)
(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为Wf,根据动能定理
-mgh-Wf=0-EkB (3分)
解得 Wf=0.50J (1分)
某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,图乙是她们选择的一条较理想的纸带,O点是打点计时器打出的第一个点,计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻的点。她们测出了各点与O点的距离
后做出了必要的计算,测量和计算的记录见下表(计数点的速度用
表示)
| 计数点 | A | B | C | D | E | F |
|
| 6.93 | 9.47 | 12.4 | 15.71 | 19.41 | 23.49 |
|
| 1.16 | 1.37 | 1.56 | 1.75 | 1.95 | 2.14 |
|
| 1.35 | 1.88 | 2.43 | 3.06 | 4.05 | 4.58 |
①测量某点与O点距离
的记录中不合理的一组是 (填写计数点名称)
②计数点D、E、F与O点之间的距离分别用
、
、
表示,打点计时器的打点周期用T表示,则打下计数点E时纸带的速度
(用符号表示),重物运动的加速度
(用符号表示)
③该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系,标出了各组测量数据的坐标点,并在坐标系中画出
图线。由图线可以判断计数点 的测量误差较大(填写计数点名称),据图线得到重力加速度
(保留三位有效数字)
④下判断中正确的是
A.在误差允许的范围内,该实验小组达到了实验目的
B.该地的重力加速度比
偏大
C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关
D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差
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