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(根据宁海中学高三物理联考试卷第17题改编)如图所示的装置,其中AB部分为一长为...

(根据宁海中学高三物理联考试卷第17题改编)如图所示的装置,其中AB部分为一长为l并以v速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为r竖直放置的粗糙半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点.现将一质量为m的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.(manfen5.com 满分网
(1)滑块到达B点时对轨道的压力大小;
(2)滑块恰好能到达D点,求滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力的功;
(3)滑块从D点再次掉到传送带上E点,求AE的距离.
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(1)根据受力情况判断物体在传送带上的运动情况,求出到达B点的速度,再根据圆周运动的向心力公式即可求解; (2)滑块恰好能到达D点,在D点重力提供向心力,求出速度,再根据动能定理研究BD过程即可求解; (3)滑块从B到D的过程中运用动能定理可求出D的速度,再结合平抛运动的公式即可求解. 【解析】 (1)设滑块在摩擦力作用下从A到B一直被加速,且设刚好到达B点前的速度为v, 则:① 故滑块在传送带上是先加速后匀速,到达B点时的速度为v 根据牛顿第二定律得: ② 得:FN=mg+m③ (2)滑块恰好能到达D点,根据牛顿第二定律得: 则④ 由动能定理得:⑤ 得⑥ (3)滑块从D点再次掉到传送带上E点做平抛运动,根据平抛运动规律得: x=v′t y=gt2=2r 解得t=2 x=2r 故AE的距离为l-2r 答:(1)滑块到达B点时对轨道的压力大小是mg+m; (2)滑块恰好能到达D点,滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力的功是; (3)滑块从D点再次掉到传送带上E点,AE的距离是l-2r.
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考点分析:
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(1)实验室备有的定值电阻R有以下几种规格,应选用______
A.10Ω,2.5W             B.50Ω,1.0W
C.150Ω,1.0W            D.1500Ω,5.0W
(2)该同学接入符合要求的R后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,如图乙所示,求得电源的电动势和内阻.
a.请写出该线形图象对应的函数表达式______(用字母E、r、U、R、R表示)
b.请标明图乙两个坐标轴所表示的物理量,横坐标______,纵坐标______
(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为______V,内电阻r约为______Ω.
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①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2
②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的______点,m2的落点是图中的______点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式______
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A.对质点A来说,在第1s内回复力对它做正功
B.对质点A来说,在第1s内回复力对它做负功
C.对质点B和C来说,在第1s内回复力对它们做功相同
D.对质点B和C来说,在第1s内回复力对它们做功不相同
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B.小球能弹起的最大高度0.45m
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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