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(16分)如图所示,内壁光滑的半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内,质量为m1小...

(16分)如图所示,内壁光滑的半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内,质量为m1小球静止在轨道最低点,另一质量为m2的小球(两小球均可视为质点)从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放,到最低点时与m1发生弹性碰撞,求:

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

 (1)小球m2运动到最低点时的速度大小;

 (2)碰撞后,欲使m1能沿内壁运动到最高点,则m2/m1应满足什么条件?

 

(1);(2) 【解析】(1)设小球m2运动到最低点时的速度为v0,由机械能守恒,得      ① 解得     ② (2)设弹性碰撞后,m1、m2两球的速度分别为v1、v2,则      ③ ④ 由③④两式解得    ⑤(另一解不合实际,舍去) 设m1运动到轨道的最高点时速度为v,则有      ⑥ 小球m1由最低点运动最高点的过程中机械能守恒,则    ⑦ 由②⑤⑥⑦式解得  ⑧ 根据机械能守恒求解出最低速度;再根据动量守恒求出碰后的速度,然后根据圆周运动的临界问题及机械能守恒求解。
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考点分析:
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(18分)

(1)如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10cm,bc=20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20cm的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过90°时的瞬时感应电动势大小为___________V。

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.

(I)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:

                                             

                                             

(II)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5,若打点的时间间隔为T,则打E点时重物速度的表达式为vE=         

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)冬、春季节降水量少,广东沿海附近水位较低,涨潮时海水倒灌出现所谓咸潮现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度较高,水质受到影响,为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。它在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如下图(1)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如下图(2)的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如下图(3)所示。

他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300μA、内阻50Ω的电

流表,最大阻值为1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。下图(4)坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

根据以上材料完成以下问题:

(a)测量玻璃管内径时,应将上图(2)中的游标卡尺的A、B、C三部分中的__________________与玻璃管内壁接触(填代号);

(b)玻璃管的内径d=___________mm;

(c)图(4)中的9个点表示实验中测得的9组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:

                                                                     

                                                                     

(d)上图(5)中的实物仪器部分已连线,将其他部分连接成能测出上图(4)数据的实物连接图;

(e)开头闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至___________端。

 

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美国物理学家密立根利用图示的电路研究金属的遏制电压Uc与入射光频率6ec8aac122bd4f6e的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h,电子电量用e表示,下列说法正确的是(   )

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.入射光的频率增大,测遏制电压时,应使滑动变阻器的滑片P向M端移动

B.增大入射光的强度,光电子的最大初动能也增大

C.由Uc-6ec8aac122bd4f6e图像可知,这种金属截止频率为6ec8aac122bd4f6ec

D.由Uc-6ec8aac122bd4f6e图像可求普朗克常量表达式为h = 6ec8aac122bd4f6e

 

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用一轻绳将一小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q。P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是(     )

A.Q物体受3个力

B.小球P受到4个力

C.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大

D.若绳子变长,绳子的拉力将变小

 

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据中新社3月10日消息,我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器,2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。某同学得知上述消息后,画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道。由此假想图,可以判定(     )

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率

B.“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期

C.“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

D.“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接

 

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图甲为一列横波在t=0时的波动图象,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象,下列说法正确的是  (       )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.波速为6m/s;

B.波沿x轴负方向传播;

C.再过0.5s,P点的动能最大;

D.再过2.5s,P点振动路程为1.8cm

 

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