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如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端...

如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动.已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失.若小孩能完成圆周运动,则:

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 (1) 小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大?

 (2) 小孩的最小助跑位移多大?

(3)设小孩在加速过程中,脚与地面不打滑,求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功。

 

(1)F=6mg,v12=5gL。(2)x==(3)地面对小孩的摩擦力位移为零,摩擦力对小孩做功为零 【解析】【解析】 (1)小孩能完成竖直面内的圆周运动,则在最高点最小的向心力等于小孩所受的重力。设小孩在竖直面内最高点运动的速度为v2.,依据牛顿第二定律小孩在最高点有: mg=m…                                   ………………………………………2分 设小孩在最低点运动的速度为v1,小孩抓住悬线时悬线对小孩的拉力至少为F, 依据牛顿第二定律小孩在最低点有:F—mg=m…       ………………………………2分 小孩在竖直面内做圆周运动,依据机械能守恒定律可得,  mv22+2mgL=mv12………2分  联立以上三式解得:F=6mg,v12=5gL。…                 ……………………………2分 依据牛顿第三定律可知,小孩对悬线的拉力至少为6mg。…    …………………………1分 (2)小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,根据题意,小孩运动的加速度为a,末速度为v1,,根据匀变速直线运动规律,v12=2ax…         …………………………2分 解得:x==…                         ………………………………………2分 (3)由牛顿运动定律可知摩擦力大小f=ma …                ………………………2分 由于地面对小孩的摩擦力位移为零,所以摩擦力对小孩做功为零。………………………3分
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考点分析:
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某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线路总电阻是6 Ω .

(1)若采用380 V输电,求输电线路损耗的功率.

(2)若改用5000 V高压输电,用户端利用n1:n2=22:1的变压器降压,求线路损耗的功率和用户得到的电压.

 

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现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学

元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。

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⑴将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。

⑵本实验的步骤有:

①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;

③用米尺测量双缝到屏的距离;

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间距5cm~10cm和___________________。

⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数__________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。

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⑷已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离L为0.700m,由计算式λ=________,求得所测红光波长为__________nm。

 

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小球作直线运动时的频闪照片如图所示.已知频闪周期T=0.1 s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6.51 cm,AB=5.59 cm,BC=4.70 cm,CD=3.80 cm,DE=2.89 cm,EF=2.00 cm.小球在位置A时的速度大小νA=         m/s,小球运动的加速度大小a=       m/s2.(结果保留一位小数。)

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如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向,在下图的四个图像中,线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图像正确的是(    )

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如图所示,E、r为电源的电动势、内阻,R1(与线圈并联)、R2(与电容并联)为定值电阻,线圈L的直流电阻不计,C为电容器。下列说法中正确的是(      )

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A.合上开关S的瞬间,R1中无电流

B.合上开关S稳定后,R2中无电流

C.合上开关S稳定后,断开S的瞬间,R1中电流方向向右

D.合上开关S稳定后,断开S的瞬间,R2中电流方向向右

 

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