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如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下,滑杆由AO...

如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下,滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴连接地O处,可将消防员和挂钩均理想化为质点,且通过O点的瞬间没有机械能的损失。已知AOL1=5m,OBL2=10m,两面竖直墙MN的间距d=11m。滑杆A端用铰链固定在墙上,可自由转动。B端用铰链固定在另一侧墙上。为了安全,消防员到达对面墙的速度大小不能超过6m/s,挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为μ=0.8。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)若测得消防员下滑时, OB段与水平方向间的夹角始终为37°,求消防员在两滑杆上运动时加速度的大小及方向;

(2)若B端在竖直墙上的位置可以改变,求滑杆端点A、B间的最大竖直距离。

 

(1)在AO段运动的加速度:a1=gsin53°-μgcos53°=3.2 m/s2,方向沿AO杆向下。——2分 在OB段运动的加速度:a2=gsin37°-μgcos37°=-0.4 m/s2,方向沿BO杆向上。——2分(2)10.2m。 【解析】(1)设杆OA、OB与水平方向夹角为α、β,由几何关系:d=L1cosα+L2cosβ 得出AO杆与水平方向夹角α=53°    ————————————1分 由牛顿第二定律得mgsinθ-f=ma     ————————————1分 f=μN   N=μmgcosθ 在AO段运动的加速度:a1=gsin53°-μgcos53°=3.2 m/s2,方向沿AO杆向下。——2分 在OB段运动的加速度:a2=gsin37°-μgcos37°=-0.4 m/s2,方向沿BO杆向上。——2分 (2)对全过程由动能定理得 mgh-μmgL1cosα-μmgL2cosβ=-0————2分 其中d=L1cosα+L2cosβ,v ≤6 m/s                    ——————————1分 所以:≤ 10.6m                  ——————————1分 又因为若两杆伸直,AB间的竖直高度为′= 所以AB最大竖直距离应为10.2m。————————————————2分
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考点分析:
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如图所示,电源内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=6Ω,灯L上标有“3V、1.5W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,电流表示数为1A,灯L恰能正常发光。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)求电源的电动势;

(2)求当P移到最左端时,电流表的示数;

(3)当滑动阻器的Pb段电阻多大时,变阻器R3上消耗的功率最大?最大值多大?

 

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4×100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目,有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现,甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前s0 处作了标记,当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间),已知接力区的长度为L=20m,设乙起跑后的运动是匀加速运动,试求:

(1)若s0 =13.5m,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大?

(2)若s0 =16m,乙的最大速度为8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲乙能在接力区完成交接棒,则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少?

 

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如图所示的电路中,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A,B,…,H为圆环的等分点,A点固定,P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电动势为E,内阻不计。当闭合电键S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图,分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

根据上述实验数据,回答下列问题:

(1)根据表1中的实验数据,请通过计算,分析完成表1中“位置A”下的空格。

                                                           

(2)根据表1、表2中的实验数据,请通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因:                                                          

(3)根据(2)中的分析,请思考:当滑片P滑到G、A之间位置X时,则表2中“位置X”下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是(       )

A.0.05A,0.75V,5.25V           B.0.07A,1.05V,4.95V

C.0.16A,2.40V,3.60V           D.0.25A,3.75V,2.25V

 

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某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。

该小组已经测量了两个光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d,遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2,则:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)小车的实际加速度可以表示为____________(用题中所给物理量表示)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a-F关系的点迹(如图所示)。经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生的主要原因可能是(      )

A.轨道与水平方向夹角太大

B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力

C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势

D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势

 

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如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处,测量线圈平面与该处磁场方向垂直,将线圈跟冲击电流计G串联(冲击电流计是一种测量电量的仪器)。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N,线圈面积为S,测量线圈电阻为R,其余电阻不计。

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

(1)若已知开关K反向后,冲击电流计G测得的电量大小为q,则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ=__________(用已知量的符号表示)。

(2)待测处的磁感应强度的大小为B=__________。

 

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