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如图所示,长为L的木板A静止在光滑的水平桌面上,A的左端上方放有小物体B(可视为...

如图所示,长为L的木板A静止在光滑的水平桌面上,A的左端上方放有小物体B(可视为质点),一端连在B上的细绳,绕过固定在桌子边沿的定滑轮后,另一端连在小物体C上,设法用外力使A、B静止,此时C被悬挂着。A的右端距离滑轮足够远,C距离地面足够高。已知A的质量为6m,B的质量为3m,C的质量为m。现将C物体竖直向上提高距离2L,同时撤去固定A、B的外力。再将C无初速释放,当细绳被拉直时B、C速度的大小立即变成相等,由于细绳被拉直的时间极短,此过程中重力和摩擦力的作用可以忽略不计,细绳不可伸长,且能承受足够大的拉力。最后发现B在A上相对A滑行的最大距离为6ec8aac122bd4f6e。细绳始终在滑轮上,不计滑轮与细绳之间的摩擦,计算中可认为A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取g=10m/s2

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求:(1)细绳被拉直前瞬间C物体速度的大小υ0

(2)细绳被拉直后瞬间B、C速度的大小υ;

(3)在题目所述情景中,只改变C物体的质量,可以使B从A上滑下来。设C的质量为km,则k至少为多大?

 

(1)C做自由落体运动,下降高度为2L时的速度为v0,根据得 v0=                           (2)此时细绳被拉直,B、C速度的大小立即变成v,设绳子对B、C的冲量大小为I,根据动量定理得 对B                                                     对C                                                       解得B、C速度的大小v=                                       (3)设C物体的质量为km,A、B之间的动摩擦因数为μ 由(2)可知,细绳被拉直时B、C速度的大小v´= 此后B物体的加速度           A物体的加速度          经时间t,B物体的速度          B物体的位移        同样,A物体的速度             A物体的位移                  (i)根据题意,若k=1,当v1=v2 时,x1-x2 =,解μ=0.4;                    (ii)要使v1=v2 时,x1-x2 =L,利用(i)求得的动摩擦因数μ, 可得k==1.29;                                               即C物体的质量至少为1.29m时,才可以使B物体从A上滑下来。 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,在虚线AB的左侧固定着一个半径R=0.2m的1/4光滑绝缘竖直轨道,轨道末端水平,下端距地面高H=5m,虚线AB右侧存在水平向右的匀强电场,场强E=2×103 V/m。有一带负电的小球从轨道最高点由静止滑下,最终落在水平地面上,已知小球的质量m=2g,带电量q=1×10-6 C,小球在运动中电量保持不变,不计空气阻力(取g=10m/s2

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求:(1)小球落地的位置离虚线AB的距离;

(2)小球落地时的速度。

 

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如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨所在的区域有垂直导轨平面的匀强磁场(图中未画出)。两导体棒a、b质量分别为ma、mb;电阻分别为Ra、Rb(导轨电阻不计),初始时导体棒a、b均垂直于导轨静止放置,某一瞬时给b一个垂直于棒向右的冲量I,使其沿导轨向右运动,待运动稳定后,求:这一过程中导体棒a中产生的焦耳热。

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某研究性学习小组利用下图所示电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r太小,因此在电路中接入了一个阻值为2.00Ω的定值电阻R0,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,得到如下数据(R和U分别表示电阻箱的读数和电压表读数)

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R/Ω

40.00

20.00

12.00

8.00

6.00

5.00

U/V

1.89

1.78

1.66

1.57

1.43

1.35

(1)为了比较准确的得出实验结论,该小组的同学准备用图像法处理实验数据,通过选取合适的坐标,使图像成为一条直线,若用图像的纵坐标表示电压表的读数U,则图像的横坐标表示的应该是           。(用题中所给的物理量表示)

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(2)在图中所示坐标纸中做出这条直线图像。

(3)图线中的纵截距为b,斜率数值为k,则电源电动势E的表达式    ,内阻r的表达式   ;(用题中所给的字母表示)由此得出电动势E=  V,内阻r=    Ω。(保留两位有效数字)

 

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读出下图中测量的数据

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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(1)甲图读数为            mm

(2)乙图读数为            cm

 

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在一个边界为等边三角形的区域内,存在一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,在磁场边界上的P点处有一个粒子源,发出比荷相同的三个粒子a、b、c(不计重力)沿同一方向进入磁场,三个粒子通过磁场的轨迹如图所示,用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间;用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径,则下列判断正确的是

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A. ta=tb>tc      B. tc>tb>ta      C. rc>rb>ra       D. rb>ra>rc

 

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