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(16分)如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E = 6×1...

(16分)如图,绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域,场强E = 6×105N/C、方向水平向左。不带电的物块B静止在电场边缘的O点,带电量6ec8aac122bd4f6e、质量6ec8aac122bd4f6e的物块A,在距O点s = 2.25m处以vo =5m/s的水平初速度向右运动,并与B发生碰撞,假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失,A的质量是B的K(K>1)倍,A、B与地面间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,且A的电荷量始终不变,取g = 10m/S2

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(1)求A到达O点与B碰撞前的速度大小;

(2)求碰撞后瞬间A和B的速度大小;

(3)讨论K在不同取值范围时电场力对A做的功。

 

(1)(2)(3) 【解析】【解析】 (1)设碰撞前A的速度为v,由动能定理                ①(2分) 得               ②(1分) (2)设碰撞后A、B的速度分别为vA、vB,且设向右方向为正方向,由于是弹性碰撞,所以有                 ③(2分)                  ④(2分) 联立③④并将mA=kmB,v=4m/s带入得                          ⑤(1分)                             ⑥(1分) (3)讨论:(i)如果A能够从电场右边界离开,必须满足:                      ⑦(1分) 联立⑤⑦代入数据,得:k>3                 ⑧(1分) 电场力对A做的功为:  ⑨(1分) (ii)如果A不能够从电场右边界离开,必须满足:⑩(1分) 联立⑤⑩代入数据,得             ⑾(1分) 考虑到k>1,所以在1
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考点分析:
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(14分) 中国首艘航母“瓦良格”号即将投入使用,航母服役将成为“中国军队全面推进军事现代化进程的重大转折点”。为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离,现代航母大多采用了蒸汽弹射技术.一架总质量M=5.0x103kg的战机如果采用滑行加速(只依靠自身动力系统加速),要达到vo=60m/s的起飞速度,甲板水平跑道的长度至少为120m。采用蒸汽弹射技术,战机在自身动力和持续的蒸汽动力共同作用下只要水平加速60m就能达到起飞速度。假设战机起飞过程是匀加速直线运动,航母保持静止,空气阻力大小不变,取g=l0m/s2

(1)采用蒸汽弹射技术,求战机加速过程中加速度大小以及质量m=60kg的飞行员受到座椅作用力的大小。

(2)采用蒸汽弹射技术,弹射系统的弹力为多大?弹力在加速60m的过程中对战机做的功是多少?

 

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(6分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图。(交流电的频率为50 Hz)

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(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为           m/s2。(保留两位有效数字)

(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画出a-F关系图线(如图所示)。

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①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_____________。

②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(  )

A.小车与轨道之间存在摩擦   B.导轨保持了水平状态

C.所挂钩码的总质量太大     D.所用小车的质量太大

 

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(6分)有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:

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(1)测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出),该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示)。

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(2)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆台状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________。(用ρ、L、d、D表述)

 

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(6分)某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验

(1)该同学用新式游标卡尺测量小球的直径,新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。某次测量的示数如所示,读出小球直径d的值为            cm。

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(2)该同学测定了40次全振动的时间如图所示,单摆的周期为          s 。

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(3)如果测得的g值偏小,可能的原因是(    )

A.测摆线时摆线拉得过紧

B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,停表过迟按下

D.实验时误将39次全振动数为40次

 

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如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为L.金属圆环的直径也是L.自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流i的正方向,则圆环中感应电流i随其移动距离x的i~x图象最接近 

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试题属性
  • 题型:计算题
  • 难度:中等

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