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如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径...

如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ.现有质量为m的物块从D点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.求:
(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;
(2)物块在斜面上运动离B点的最远距离.

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物块从D到C,根据机械能守恒定律得C点速度. 物块经C点,根据牛顿第二定律求得通过C点时对轨道压力的大小. 小物体通过圆弧轨道后,由动能定理求得物块在斜面上运动离B点的最远距离. 【解析】 (1)物块从D到C,根据机械能守恒定律,得 物块经C点,根据牛顿第二定律,得 由以上两式得支持力大小FN=3mg   由牛顿第三定律得,物块对轨道的压力大小为3mg. (2)小物体通过圆弧轨道后,在斜面上运动到最大距离S时速度为0, 由动能定理可得mgRcosθ-mgSsinθ-μmgScosθ=0 故  答:(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小是3mg; (2)物块在斜面上运动离B点的最远距离是.
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考点分析:
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(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是   
A.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力变小
B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度
(2)一定质量的某种理想气体分别经历图1所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是    (选填图1中A、B或C),该过程中气体的内能    (选填“增加”、“减少”或“不变”).
(3)在一个大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽,对外做了170J的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol.则
①水的分子总势能变化了    J;
②1g水所含的分子数为    (结果保留两位有效数字).w w w.ks5u.c om
B.(选修模块3-4)
(1)关于声波和光波,以下叙述正确的是   
A.声波和光波均为横波
B.声波和光波都能发生干涉、衍射现象
C.波速、波长和频率的关系式v=λf,既适用于声波也适用于光波
D.同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度相同
(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点,t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动,t=1s时形成如图2所示波形.则该波的周期T=    s,传播速度v=    m/s.
(3)如图3所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于 BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出.已知∠A=θ=60°,该棱镜材料的折射率为    ;光在棱镜中的传播速度为    (已知光在真空中的传播速度为c).
C.(选修模块3-5)
(1)在下列核反应方程中,x代表质子的方程是   
A.1327Al+24He→1530P+x
B.714N+24He→817O+x
C.12H+γ→1n+x
D.13H+x→24He+1n
(2)当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV.为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为   
A.1.5eV         B.3.5eV 8一台激光器发光功率为P,发出的激光在真空中波长为λ,真空中的光速为c,普朗克常量为h,则每一个光子的动量为    ;该激光器在t秒内辐射的光子数为    manfen5.com 满分网 查看答案
发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用.图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势.某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V0.400.801.201.602.002.402.80
I/mA0.92.34.36.812.019.030.0
(1)实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)     B.电压表(量程0-15V,内阻约25kΩ)
C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)   D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
F.电源(电动势6V,内阻不计)   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)请在图乙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.
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线.
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=______Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态 (结果保留三位有效数字).manfen5.com 满分网
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manfen5.com 满分网某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
时刻t2t3t4t5
速度(m/s)4.994.483.98
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=______m/s;
(2)从t2 到t5时间内,重力势能增量△Ep=______J,动能减少量△Ek=______J;
(3)在误差允许的范围内,若△Ep与△Ek近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得△Ep______△Ek (选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是______
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manfen5.com 满分网如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端.现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,两球最终均滑到水平面上.已知重力加速度为g,不计一切摩擦,则( )
A.A球刚滑至水平面时的速度大小为manfen5.com 满分网
B.B球刚滑至水平面时的速度大小为manfen5.com 满分网
C.两小球在水平面上不可能相撞
D.在A球沿斜面下滑的过程中,轻绳对B球先做正功、后不做功
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如图所示,L1、L2、L3为三个相同的灯泡.在变阻器R的滑片P向上移动过程中,下列判断中正确的是( )
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A.L1变亮,L3变暗
B.L2变暗,L3变亮
C.L1中电流变化量大于L3中电流变化量
D.L1中电流变化量小于L2中电流变化量
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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