题目内容
【题目】如图所示,在竖直面内有一固定光滑半圆环,O为其圆心,半径为R,A、B为半圆环的左右端点,C为圆环最低点。一质量为m的小环(可视为质点),套在圆环上。现把小环置于A点同时在小环上作用一水平向右的恒力F,且
,小环由静止开始运动,则小环从A点运动到其轨迹的最高点的过程中,以下说法正确的是( )
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A. 小环运动到B点时,轨道对小环的支持力为![]()
B. 小环运动到其轨迹的最高点时速度大小为![]()
C. 从A点运动到其轨迹最高点过程中小球机械能增量为5mgR
D. 从4点运动到其轨迹最高点过程中小球机械能增量为4mgR
【答案】BD
【解析】
从A点到B点重力做功为0,利用动能定理:F2R=
mv2;又根据圆周运动:
得支持力FN=F=5mg,选项A错误;离开轨道时速度
,方向向上,此后向上做匀减速运动,向右做匀加速运动,两个方向的加速度大小相等,当达到最高点时,竖直向上的速度大小由
变为0,水平速度大小由0变为
,选项B正确;从A点到最高点非重力做功,即F做功,等于小环机械能的增加,离开圆环后小环向右的位移等于向上的位移
,F共做功4mgR,选项C错误,D正确;故选BD.
【题目】为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的实验装置:
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(1)以下实验操作正确的是
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 |
B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行 |
C.先接通电源后释放小车 |
D.实验中小车的加速度越大越好 |
(2)在实验中,得到一条如图乙所示的纸带,已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1S,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm,则小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
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(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a—F图线,如图丙所示。图线 是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”);小车及车中砝码的总质量m= kg。
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