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长木板C、D下表面光滑,上表面粗糙,小物块A、B分别放在C、D上,A、B之间用不...

manfen5.com 满分网长木板C、D下表面光滑,上表面粗糙,小物块A、B分别放在C、D上,A、B之间用不可伸长、不可被拉断的轻绳相连.A与C、B与D之间的动摩擦因数分别为μ、3μ.已知A、B质量均为m,C、D质量均为2m,起初A、B、C、D均静止,A、B间轻绳刚好拉直.现用一从零逐渐增大的外力F作用于D,求轻绳的最大拉力.(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且C、D足够长,运动过程中A、B均不会从其上掉下.)
假设四个木板均未发相对滑动,根据牛顿第二定律分别对C和和ABC整体研究,求出AC间和BD间的静摩擦力表达式,根据最大静摩擦力关系,分析A与C间、B与D间哪个先发生相对滑动.根据条件分析得到A、C之间先打滑.若F继续增大,A、B之间的拉力还会增大,当F增大到某一值时,B、D间打滑,此时轻绳拉力达到最大值,由牛顿第二定律分别对AB整体和A研究求解轻绳的最大拉力. 【解析】 设A、B、C、D均未打滑时整体的加速度为a,以C为研究对象,则根据牛顿第二定律得 A对C的静摩擦力:fAC=2ma    ① 以A、B、C整体为研究对象,则D对B的静摩擦力:fDB=4ma  ② 由①,②知:打滑之前fDB=2fAC 而A、C 之间的最大静摩擦力     fACmax=μmg   ③ B、D间的最大静摩擦力fDBmax=3μmg  ④ 故A、C之间先打滑. 而此时若F继续增大,A、B之间的拉力还会增大,当F增大到某一值时,B、D间打滑,此时轻绳拉力达到最大值Tm,以A、B整体为研究对象,设此时A、B整体的加速度为a1.有   3μmg-μmg=2ma1 ⑤ 隔离A,Tm-μmg=ma1 ⑥ 由⑤、⑥得:Tm=2μmg  答:轻绳的最大拉力为2μmg.
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考点分析:
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现要测量某电源的电动势和内阻,备有以下器材:
电源E (电动势小于3V,内阻小于1Ω,最大允许电流1A)
电压表V (量程3V的理想电压表)
电阻箱R (调节范围0-99.99Ω)
定值电阻R (阻值等于2.00Ω)
导线若干,电键S一个
(1)将图(1)所示的实物连接成实验电路;
(2)关于定值电阻所起的作用,以下分析正确的是______
A、可防止调节电阻箱时电阻取值过小甚至短路,从而对电源起到保护作用
B、可防止流过电压表的电流过大而烧坏电压表
C、可使调节电阻箱时电压表读数变化范围更大,从而减小实验误差
D、避免因电阻箱调节范围太小,可以增大电路中外电路可取的电阻最大值
(3)闭合开关,调节电阻箱的阻值R,读出电压表相应的示数U,如图(2)所示.为了比较准确方便的得出实验结论,现用作图法处理数据,图线纵坐标表示电压表读数U,则图线的横坐标应选用______
A、R  B、manfen5.com 满分网   C、manfen5.com 满分网   D、manfen5.com 满分网
(4)根据上表数据以及第三问中选取的横坐标,某同学选取合适的标度作出了图(3)中所示的图线(其中横轴的物理含义和标度未标出),则由图线可知:E=______V;r=______Ω(保留到小数点后两位)

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某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验.他采用图(1)所示的装置,该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,一个直径为D的纸带环,安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线,在转台开始转动达到稳定角速度ω时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至靠近狭缝B且与之平行正对时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹.改变喷射速度重复实验,在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d.将纸带从转台上取下来,展开平放在刻度尺旁边,如图(2)所示,如果不计雾滴所受的重力和空气阻力.
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(1)用vmin表示四次实验中油漆雾滴的最小速度,若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内达到纸带环,则纸带环转动的角速度ω应满足的条件是:______
(2)在满足(1)的条件下,若D=40cm,ω=2.4rad/s,由图(b)可知四次实验中喷射速度最大的雾滴速度vmax=______m/s.
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光滑绝缘水平面上存在竖直向下的匀强磁场B,宽度为2L,一边长为L、电阻为R、用同种材料做成的正方形线框以初速度v从左侧冲进磁场区域,俯视图如图所示,当线框完全离开磁场时速度恰好为零.以ab边刚进入磁场时为时间和位移的零点,用v表示线框速度(以右为正方向),i表示回路中的感应电流(以逆时针方向为正,i表示零时刻回路的感应电流),Uab表示a、b两点间的电压,Fab表示ab边所受的安培力(向左为正,F表示零时刻ab边所受的安培力).则关于以上四个物理量对时间t或对位移x的图象中正确的是( )
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manfen5.com 满分网一质量为m的小球以初动能Ek0从地面竖直向上抛出,已知上升过程中受到阻力f作用,如图所示,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系,(以地面为零势能面,h表示上升的最大高度,图上坐标数据中的k为常数且满足0<k<1)则由图可知,下列结论正确的是( )
A.①、②分别表示的是动能、重力势能随上升高度的图象
B.上升过程中阻力大小恒定且f=kmg
C.上升高度h=manfen5.com 满分网h时,重力势能和动能相等
D.上升高度h=manfen5.com 满分网时,动能与重力势能之差为manfen5.com 满分网mgh
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如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6s时的波形图,已知波的周期T>0.6s,则( )
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A.波的周期可能为4.8s
B.波的速度可能为6.5m/s
C.在t=1.7s时,Q点可能到达平衡位置
D.在t=2.7s时,Q点一定到达平衡位置
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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