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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37o,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧...

如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37o,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。a、b为两完全相同的小球,a球由静止从A点释放,在C处与b球发生弹性碰撞。已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,sin37o=0.6,cos37o=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。求:

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⑴a球滑到斜面底端C时速度为多大?a、b球在C处碰后速度各为多少?

⑵要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R′应该满足什么条件?若R′=2.5R,两球最后所停位置距D(或E)多远?

注:在运算中,根号中的数值无需算出。

 

⑴ ; ,   ⑵或;b球将停在D点左侧,距D点0.6R处, a球停在D点左侧,距D点R处。 【解析】 试题分析:(1)设a球到达C点时速度为v,a球从A运动至C过程,由动能定理有     ① 可得       ② b球在C发生弹性碰撞,系统动量守恒,机械能守恒,设a、b碰后瞬间速度分别为、,则有 ③ ④ 由②③④可得       ⑤ 可知,a、b碰后交换速度,a静止,b向右运动。 (2)要使小球b不脱离轨道,有两种情况: 情况一:小球b能滑过圆周轨道最高点,进入EF轨道。则小球b在最高点P应满足     ⑥ 小球b碰后直到P点过程,由动能定理,有    ⑦ 由⑤⑥⑦式,可得  情况二:小球b上滑至四分之一圆轨道的Q点时,速度减为零,然后滑回D。则由动能定理有   ⑧ 由⑤⑧式,可得     若,由上面分析可知,b球必定滑回D,设其能向左滑过DC轨道与a球碰撞,且a球到达B点,在B点的速度为,,由于a、b碰撞无能量损失,则由能量守恒定律有      ⑨ 由⑤⑨式,可得    故知,a球不能滑回倾斜轨道AB,a、b两球将在A、Q之间做往返运动,最终a球将停在C处,b球将停在CD轨道上的某处。设b球在CD轨道上运动的总路程为S,由于a、b碰撞无能量损失,则由能量守恒定律,有       ⑩ 由⑤⑩两式,可得   S=5.6R 所以知,b球将停在D点左侧,距D点0.6R处, a球停在D点左侧,距D点R处。 考点:力学综合
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考点分析:
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如图所示,水平光滑绝缘桌面距地面高h,x轴将桌面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域。右图为桌面的俯视图,Ⅰ区域的匀强电场场强为E,方向与ab边及x轴垂直;Ⅱ区域的匀强磁场方向竖直向下。一质量为m,电荷量为q的带正电小球,从桌边缘ab上的M处由静止释放(M距ad边及x轴的距离均为l),加速后经x轴上N点进入磁场,最后从ad边上的P点飞离桌面;小球飞出的瞬间,速度如图与ad边夹角为60o。求:

说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com

⑴小球进入磁场时的速度;

⑵Ⅱ区域磁场磁感应强度的大小

⑶小球飞离桌面后飞行的水平距离。

 

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用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用。某同学找到一个LED灯泡,研究它的特性,测得它两端电压U和通过的电流I,数据如下表:

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

U/V

0.00

2.60

2.72

2.80

2.92

3.00

3.17

3.30

3.50

I/mA

0.00

1.29

5.77

8.71

19.05

27.30

38.86

50.63

68.00

①实验室提供的器材如下:

A、电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)

B、电流表(量程0-100mA,内阻约50Ω)

C、电压表(量程0-6V,内阻约50kΩ)

D、电压表(量程0-15V,内阻约60kΩ)

E、电源(电动势6V,内阻不计)

F、滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)

G、开关,导线

该同学做实验时,电压表选用的是        ,电流表选用的是       (填选项字母);

②请在右图中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;

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③开关S闭合之前,右图中滑动变阻器的滑片应该置于          选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)。

④若该LED灯泡的额定电压为3V,则此LED灯泡的额定功率为          

 

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①小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系,由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为               N/m。

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②小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:

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如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;

卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的       及两弹簧称相应的读数。图丁中B弹簧称的读数为      N;

小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示,请在图戊中作出FA、FB的合力F′;

已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图戊所示,观察比较F和F′,得出结论。

 

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如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求:

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(1)弹簧开始时的弹性势能;

(2)物块从B点运动至C点克服阻力做的功;

(3)物块离开C点后落回水平面时的动能.

 

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如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板MN形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入MN间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1MN两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:

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(1)电子穿过A板时的速度大小;

(2)电子从偏转电场射出时垂直于板面方向偏移的距离;

(3)P点到O点的距离。

 

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