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质量为m的小球悬挂于O点,悬线长为l,如图建立平面直角坐标系xOy,y轴沿悬线竖...

质量为m的小球悬挂于O点,悬线长为l,如图建立平面直角坐标系xOy,y轴沿悬线竖直向下。现将小球拉到(l,0)点后无初速释放,不计空气阻力和钉子的直径,试计算:

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(1)如果在(0,l)点钉一枚钉子可以挡住细线,那么细线刚碰到钉子后对小球的拉力是多大?

(2)如果将钉子钉在y=6ec8aac122bd4f6e的水平虚线上某位置,要求细线碰到钉子后能够绕钉子做圆周运动通过最高点,那么钉子所钉的位置的横坐标x应该满足什么条件?

 

(1)F=5mg(2)<x≤  或  ≤x< 【解析】 试题分析:(1)(4分)设摆到竖直时速度大小为v,悬线刚碰钉子后对小球的拉力大小为F,则由机械能守恒定律知mgh=½mv2 Œ       r=l/2  , 由向心力公式得       F- mg = mv2/r  Ž,   联解ŒŽ得  F=5mg (2)(9分)设小球恰能通过最高点时绕钉子转动的半径为r′,在最高点的速度大小为v′, 则由向心力公式得 mg = mv′ 2 /r′  (1分)    机械能守恒 (2分), 联解得    ‘  (2分) 设这种情况下钉子的横坐标为x1,则   ’     联解‘’得   “ 由于钉子必定在以O为圆心半径为l的圆内,设直线y=与该圆的交点横坐标为x2, 则有 ,解得  ”   所以要让小球能通过最高点做圆周运动,钉子在直线y=上,其横坐标必须满足 <x≤  或  ≤x<  •           (’“”•共4分) 若未考虑”式限制结果写成“x≤或  ≤x 11”也算对,即写出’“11也得4分。 考点:本题考查了圆周运动的计算
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考点分析:
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如图所示,让一滑块以初速度6ec8aac122bd4f6e从A点出发,沿两个不同的轨道滑行分别到达C点或D点后水平抛出。已知两个轨道是固定的而且光滑,A、B、E在同一水平地面上, C、D、E在同一竖直线上,D点距地面的高度为h,C点高度为2h, 重力加速度为g。

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(1)求滑块沿ABC滑道和ABD滑道运动,最后最后平抛的落点与E点间的距离sC和sD

(2)如果要求sC >sD,那么滑块的初速度6ec8aac122bd4f6e应满足什么条件?

 

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“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

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(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=       m/s2。(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下

表:

砝码盘中砝码

的总重力F/N

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a/(m·s-2)

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

 

 

 

 

请根据表中数据在右边的坐标纸上作出a-F的关系图象。

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(3)作出的a-F图线明显不通过原点,请你查找实验中引起该问题的主要原因。其主要原因是:_______________________________。

 

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某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的由图可知该弹簧的自然长度为       cm;该弹簧的劲度系数为       N/m。

6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,放在固定的斜面上的木板,其上表面光滑左端有挡板,轻质弹簧左端固定在木板的挡板上,右端与放在木板上的滑块M相连。若滑块和木板相对静止一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,则木板受力的个数是(      )

6ec8aac122bd4f6e

A.3         B.4         C.5         D.6

 

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两块平行金属板MN、PQ水平放置,两板间距为d、板长为6ec8aac122bd4f6e,在平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一水平线上,如图所示.一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入,若在两板间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,BD=6ec8aac122bd4f6eAB,并垂直AC边射出(不计粒子的重力).求:

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(1)两极板间电压;

(2)三角形区域内磁感应强度;

(3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外.要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度最小值.

 

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