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在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=...

在竖直平面内有一个粗糙的manfen5.com 满分网圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.8m.一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m.空气阻力不计,g取10m/s2,求:
(1)小滑块离开轨道时的速度大小;
(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功.

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(1)小滑块离开轨道后做平抛运动,设运动时间为t,初速度为v,根据平抛运动的基本公式即可求解; (2)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的弹力,根据牛顿第二定律即可求得弹力; (3)在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中,根据动能定理即可求解. 【解析】 (1)小滑块离开轨道后做平抛运动,设运动时间为t,初速度为v,则 x=vt 解得:v=2.0m/s (2)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的弹力为N,根据牛顿第二定律: 解得:N=2.0N 根据牛顿第三定律,轨道受到的压力大小N'=N=2.0N (3)在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中,根据动能定理: Wf=-0.2J 所以小滑块克服摩擦力做功为0.2J.      答:(1)小滑块离开轨道时的速度大小为2m/s; (2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小为2N; (3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功为0.2J.
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考点分析:
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(1)某同学设计了如图甲所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上,把纸带穿过打点计时器连在车的左端.将数字测力计固定在小车上,小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线,细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连,在重物的牵引下,小车在木板上加速运动,数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.manfen5.com 满分网
①采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比______(填选项前的字母)
A.可以不用平衡摩擦力
B.直接测量小车(包括测力计)所受的拉力,可以减少误差
C.利用此实验装置不用测量重物的质量
D.重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量
②图乙是某同学在此实验中获得的一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ,则小车运动的加速度a=______m/s2
③保持小车和数字测力计的总质量一定,改变钩码的质量,测出相应的加速度.采用图象法处理数据.请同学们根据测量数据做出a-F图象.
④试分析上图中图象不过坐标原点的原因:
______
(2)在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中,备有如下器材:
A.干电池
B.电流表(0~0.6A、内阻约0.1Ω)
C.灵敏电流计G(满偏电流Ig=200μA、内阻rg=500Ω)
D.滑动变阻器(0~20Ω、2.0A)
E.电阻箱R
F.开关、导线若干
①由于没有电压表,需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表,需串联一个阻值为______Ω的电阻.
②改装后采用如图甲所示电路进行测量,请在乙图上完成实物连线.
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③在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片移动
______(填“a端”、“中央”或“b 端”).
④丙图为该实验绘出的I1-I2图线(I1为灵敏电流计G的示数,I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E=______ V,内电阻r=______Ω.
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如图所示,质子、氘核和α粒子都沿平行金属板中心线OO′方向射入两板间,板内存在匀强电场,粒子从板间射出后都能打在荧光屏上.下列说法中正确的是( )
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A.若它们射入电场时的速度相等,在荧光屏上将出现3个亮点
B.若它们射入电场时的动量相等,在荧光屏上将只出现2个亮点
C.若它们射入电场时的动能相等,在荧光屏上将只出现1个亮点
D.若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的,在荧光屏上将只出现1个亮点
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如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m的导体ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,导体与导轨之间的动摩擦因数为μ.现导体在水平向左、垂直于导体的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中始终与导轨保持垂直).设导体接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程
( )
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A.导体速度的最大值为manfen5.com 满分网
B.流过电阻R的电量为manfen5.com 满分网
C.恒力F与摩擦力做功之和等于整个回路中产生的焦耳热
D.恒力F与安培力冲量之和等于杆动量的变化量
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如图a所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,得到弹簧弹力F随时间t变化的图象如图b所示,若图象中的坐标值都为已知量,重力加速度为g,则( )
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A.t1时刻小球具有最大速度
B.t2时刻小球的加速度为零
C.可以计算出小球自由下落的高度
D.小球运动的整个过程中机械能守恒
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如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为11:1,R1=20Ω,R2=30Ω,C为电容器.已知通过R1的正弦交流电如图乙所示,则( )
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A.交流电的频率为0.02 Hz
B.原线圈输入电压的最大值为200manfen5.com 满分网 V
C.电阻R2的电功率约为6.67 W
D.通过R3的电流始终为零
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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