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如图所示,圆环A的质量 m1=10kg,被销钉固定在竖直光滑的杆上,杆固定在地面...

如图所示,圆环A的质量 m1=10kg,被销钉固定在竖直光滑的杆上,杆固定在地面上,A与定滑轮等高,A与定滑轮的水平距离L=3m,不可伸长的细线一端系在A上,另一端通过定滑轮系系在小物体B上,B的质量m2=2kg,B的另一侧系在弹簧上,弹簧的另一端系在固定在斜面底端挡板C上,弹簧的劲度因数k=40N/m,斜面的倾角θ=30°,B与斜面的摩擦因数μ=manfen5.com 满分网,斜面固定在地面,斜面足够长,斜面所在的区域有水平向右的匀强电场,电场强度E=manfen5.com 满分网×106N/C,B带正电,电量qB=2×10-5C,开始时细线恰好是伸直的,但未绷紧.拔出销钉,A开始下落,当A下落h=4m时,细线断开、B与弹簧脱离、电场消失,不计滑轮的摩擦和空气阻力,问
(1)求销钉拔出前,弹簧的压缩量
(2)B在斜面上运动的最大距离?(g=10m/s2

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(1)销钉拔出前,以B为研究对象,分析受力情况:重力、电场力,根据电场力与重力在垂直于斜面方向的分力关系,确定斜面对B的支持力.由于mgcosθ=qEsinθ,斜面对B无支持力,则无摩擦力.说明B受到三个力:重力m2、电场力qE和弹簧的弹力F,根据平衡条件求出F,再由胡克定律求出弹簧的压缩量. (2)销钉拔出后,对A、B及弹簧组成的系统,A的重力势能、弹簧的弹性势能转化为系统的动能、B的重力势能和电势能,根据能量守恒定律求出A下落h=4m时,B的速度,再对B运用动能定理求解B在斜面上运动的最大距离. 【解析】 (1)销钉拔出前,以B为研究对象,由于mgcosθ=qEsinθ,斜面对B无支持力,则无摩擦力. 根据平衡条件及胡克定律得     mgsinθ+qEcosθ=kx 代入解得 x=1m. (2)设A下落h=4m时A、B的速度分别为vA、vB.从拔出销钉到A下落h=4m时过程,B上滑的距离为 s1==2m 对系统研究,根据能量守恒定律 得     +m1gh=++m2gs1sinθ+qEs1cosθ 又vB=vA 设细线断开后,B继续上升的距离为s2,由动能定理得 -m2gs•sinθ-μm2gcosθ•s2=0- 代入解得      s2=0.9m 所以在斜面上运动的最大距离S=s1+s2=2.9m 答:(1)销钉拔出前,弹簧的压缩量为1m.     (2)B在斜面上运动的最大距离为2.9m.
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考点分析:
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如图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱体区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B=0.10T,磁场区域半径r=manfen5.com 满分网,左侧区圆心为O1,磁场向里,右侧区圆心为O2,磁场向外,两区域切点为C.今有质量m=3.2×10-26kg,带电量q=-1.6×10-19C的某种粒子,从左侧区边缘的A点以速度v=1.0×106m/s沿正对O1的方向垂直射入磁场,结果它恰好穿越C点后再从右侧区穿出.求:该粒子通过两磁场区域所用的时间(结果保留三位有效数字)

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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
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(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为______mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为______mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为______Ω.
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R;电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);开关S;导线若干.
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=______Ω•m.(保留2位有效数字)
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.
组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数
N/次
10.4015°20
21.0050
30.4015°10
41.0050
若要计算当地的重力加速度值,应选用第    组实验数据. 
(2)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2-L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=    (用符号表示).
(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2-L图象为   
A.虚线①,不平行实线OM  B.虚线②,平行实线OM
C.虚线③,平行实线OM    D.虚线④,不平行实线OM.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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