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如图所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,细线的另一端固定在A点,AB是过...

  如图所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的一点,且AE=0.5l过E作水平线EF,在EF上钉铁钉D,若线能承受的最大拉力是9mg,现将细线拉直呈水平状态,然后由静止释放小球,若小球能绕钉子在竖直面内做圆周运动,求钉子位置在水平线上的取值范围。不计线与钉子碰撞时的能量损失。

 

 

 

 

 

 解析:这是一个圆周运动与机械能两部分知识综合应用的典型问题。题中涉及两个临界条件:一是线承受的最大拉力不大于9mg;另一个是在圆周运动的最高点的瞬时速度必须不小于(是做圆周运动的半径)。 设在D点绳刚好承受最大拉力,设DE=x,则: 悬线碰到钉子后,绕钉做圆周运动的半径为:     ① 当小球落到D点正下方时,绳受到的最大拉力为F,此时小球的速度v,由牛顿第二定律有: 结合可得         ② 由机械能守恒定律得:即:         ③ 由①②③式联立解得: 随着x的减小,即钉子左移,绕钉子做圆周运动的半径越来越大。转至最高点的临界速度也越来越大,但根据机械能守恒定律,半径约大,转至最高点的瞬时速度越小,当这个瞬时速度小于临界速度时,小球就不能到达圆的最高点了。 设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点,设EG=x' 如图,则        在最高点:       由机械能守恒定律得:       ⑥ 由④⑤⑥联立得在水平线上EF上钉子的位置范围是:
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考点分析:
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 有一带负电的小球,其带电荷量q= —2×10—4 C。如图所示,开始时静止在场强E=N/C的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=4cm,与A板距离H=36cm,小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍,已知k=7/8,而碰撞过程中小球的机械能不损失。

(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则小球在P点时的电势能为多少?(电势能用来表示)

(2)小球从P点出发第一次到达最右端的过程中电场力对小球做了多少功?

(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(可能用到的关系=0.058)

 

 

 

 

 

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 (1)取一根轻质弹簧,上端固www.ks5u.com定在铁架台上,下端系一金属小球,如图甲所示。把小球沿竖直方向拉离平衡位置后释放,小球将在竖直方向做简谐运动(此装置也称竖直弹簧振子)。一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量m的关系。他多次换用不同质量的小球并测得相应的周期,现将测得的六组数据,用“· ”标示在以m为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上,如图乙所示。

①根据图乙中给出的数据作出T2与m的关系图线

②假设图乙中图线的斜率为b,写出T与m的关系式为__________。

③求得斜率b的值是_______。(保留两位有效数字)

 

 

 

 

 

 

 

(2)在用描迹法画出电场中平面上的等势线的实验中,采用的装置如图甲所示。在平整的木板上,由下而上依次铺放白纸、复写纸和导电纸。A、B为两个电极,分别接在路端电压为6V的电源两端。A接电源正极,B接电源负极,在AB两点的连线上,有a、b、c、d、e五个等间距的点。

①若用图乙中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔(探针)分别接触图甲中的d、e两点时,指针向右偏(若电流从红表笔流进时,指针向右偏),则电流表的红表笔接触在       点;

②若用图乙中的灵敏电流表的两个表笔(探针)分别接触图甲中的d、f两点,(d、f连线和A、B连线垂直)时,发现电流表指针偏离刻度满中央位置。为使指针仍指在刻度盘中央(即不发生偏转),应将接f的表笔向         (填“左”或“右)移动。

 

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 (1)如图电路中,电键K1,K2,K3,K4均闭合,在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P,(以下各空填“悬浮不动”、“向上加速”或“向下加速”)

①若断开K1,则P将_______ 

②若断开K2,则P将________ 

③若断开K3,则P将_______ www.ks5u.com

④若断开K4,则P将_______

 

    (2)如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m,它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播,在t=0时刻到达质点a,且a开始由平衡位置向上振动,在t=1s时刻,质点a第一次达到最高点,求:

    ①这列波的波长为_____________,周期为_________。

②在下图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象

 

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 如图所示,真空中两平行金属板相距为d,两极板间的电压是可以调节的,一质量为m,带电量为q的粒子(不计重力),从M板的小孔中以速度v0射入电场,当N板电势为U时,粒子经返回,要使粒子经过才返回,可采用下列的哪些方法(    )

A.使v0增大一倍

B.调节分压器使N板电势减半

C.使v0和N板电势同时减半

D.使v0增大一倍,同时N板下移

 

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 如图所示,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a,b端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是(   )

  A.闭合K1,有电子从枕型导体流向地

  B.闭合K2,有电子从枕型导体流向地

  C.闭合K1,有电子从地流向枕型导体

  D.闭合K2,没有电子通过K2

 

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