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(10分)如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块AB紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,Aab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)物块Bd点的速度大小;

(2)物块A滑行的距离s

 

答案:
(1) (2) 【解析】设A、B在分离瞬间速度大小分别为v1、v2,质量分别为3m、m (1)在d点对B,由牛顿第二定律得:   ①                   (2分) 由①得:                                                                                  (1分) (2)取水平向右方向为正,A、B分离过程动量守恒,则:             ②                                                         (2分) A、B分离后,A向左减速至零过程由动能定理得:       ③                                                        (2分) B从b点到d点过程由动能定理得:        ④                                                        (2分) 由①②③④得:                                                                           (2分)
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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律。

说明: 6ec8aac122bd4f6e(1)

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是________________。(将其选项对应的字母填在横线处)

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是_________________。试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=_________________。