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如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,...

如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8 m.有一质量500 g的带电小环套在直杆上,正以某一速度v0沿杆匀速下滑,小环离开杆后正好通过C端的正下方P点处.(g取10 m/s2)求:

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(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;

(2)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0

(3)小环运动到P点的动能。

 

(1)14.1 m/s2,垂直于杆斜向右下方;(2)2 m/s;(3)5 J 【解析】 试题分析:(1)小环在直杆上做匀速运动,电场力必定水平向右,否则小环将做匀加速运动,其受力情况如图所示. 由平衡条件得:mgsin45°=Eqcos45° ① 得:mg=Eq, 离开直杆后,只受mg、Eq作用,则合力为 ② 所以加速度为:.方向与杆垂直斜向右下方. (2)设小环在直杆上运动的速度为v0,离杆后经t秒到达P点, 则竖直方向:h=v0sin45°•t+gt2 ③ 水平方向: ④ 联立解得: (3)由动能定理得:EkP-mv02=mgh ⑤ 可得:EkP=mv02+mgh=×0.5×22+0.5×10×0.8=5 J 考点:动能定理及牛顿第二定律的应用 【名师点睛】此题是关于动能定理及牛顿第二定律的应用问题;解决本题的关键通过共点力平衡得出电场力的大小和方向,然后运用牛顿第二定律和动能定理进行求解.对于匀变速曲线运动,要学会运用运动的分解法研究  
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考点分析:
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一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化如图(a)所示,速度v随时间t变化如图(b)所示(g=10m/s2).求:

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(1)1秒末物块所受摩擦力f的大小

(2)物块质量m

(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ

 

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在“测量金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数为         mm(该值接近多次测量的平均值)。

(2)用伏安法测金属丝的电阻满分5 manfen5.com。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3KΩ)、滑动变阻器(0-20Ω,额定电流2A),开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

(2)

次数

1

2

3

4[

5

6

7

U/V

0.10

0.30[

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0. 460

0.520

由以上实验数据可知,他们测量满分5 manfen5.com是采用图2中的       图(选填“甲”或“乙”)。

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(3)图3 是测量满分5 manfen5.com的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完图3中实物间的连线,并使开关闭合瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。

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(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值

满分5 manfen5.com=         Ω(保留两位有效数字)。

(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为       (填选项前的符号)。

A. 满分5 manfen5.comΩm   B. 满分5 manfen5.comΩm    C. 满分5 manfen5.comΩm   D. 满分5 manfen5.comΩm

(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是       

A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差

D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

 

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某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置,探究小车的加速度跟合外力的关系,中与小车左端相连的是测力传感器,小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上。按甲图装配好实验器材,先测出小车运动时所受摩擦阻力,逐渐向砂桶中添加细砂粒,当观察到小车刚开始运动时,记下传感器的最大示数为F0,可认为摩擦阻力为F0

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(1)将小车放回初位置并用手按住,继续向沙桶中添加一定量的砂粒,接通频率为50Hz的交流电源使打点计时器工作,然后释放小车,记下小车下滑过程中传感器的示数F1,打出一条纸带。再继续向沙桶中添加砂粒,多次重复实验,打出多条纸带,图乙为某次实验打出的一条纸带,纸带上每四个计时点记为一个计数点,按时间顺序,取0、1、2、3、4、5、6六个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离(单位:cm),分别标注在相应的计数点的下方,则小车的加速度a=                 m/s2(结果保留三位有效数字)

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(2)算出各次小车的加速度和合力F(F=F1-F0),获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系图像,纸带与打点计时器间的摩擦可忽略,下列图像可能正确的是________。

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(3)在上述实验中写出一条的主要误差来源中:________________________________。

 

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如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为满分5 manfen5.com,不计空气阻力,则上述过程中:

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A. 小球与弹簧组成的系统机械能增加

B. 小球的速度先增大后减小

C. 小球的机械能增加-W1+mv2/2

D. 小球的电势能增加满分5 manfen5.com

 

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A、B两块正对的金属板竖直放置,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球(可视为点电荷)。两块金属板接在如图所示的电路中,电路中的R1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小),R2为滑动变阻器,R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S,此时电流表和电压表的示数分别为I和U,带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定,下列说法中正确的是

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A.若将R2的滑动触头P向a端移动,则θ变小

B.若将R2的滑动触头P向b端移动,则I减小,U减小

C.保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则小球重新达到稳定后θ变小

D.保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

 

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