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推啤酒杯游戏是一种娱乐性很强的游戏,选手们若将啤酒杯沿着长桌推向指定的区域(有效...

推啤酒杯游戏是一种娱乐性很强的游戏,选手们若将啤酒杯沿着长桌推向指定的区域(有效区域),视为成功;若没有到达或超过指定区域,则视为失败,其简化模型如图所示,AD为长为l1=5m的桌面,AB为推杯子区域,选手们可将杯子放在该区域的任何地方,推杯子时不能超过此区域.CD为有效区域,杯子到达此区域才有效.已知AB长度为l2=0.8m,CD长度为l3=1m,杯子的质量为0.5kg,杯子与桌面间的动摩擦因数为0.4.假定选手们作用在杯子上的力为恒力,杯子沿AD做直线运动(g取10m/s2).
(1)若将杯子放在A点,选手要能成功,则作用在杯子上的推力不小于多少?
(2)若某选手作用在杯子上的推力为F=20N,从A点开始推杯,力的作用距离在什么范围内,该选手才能成功?

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若将杯子放在A点,选手要能成功,并且推力最小,那么杯子应该恰运动到C处停止. 力的作用距离在什么范围内,该选手才能成功?一种是杯子恰运动到D处,另一种是杯子恰运动到C处. 运用动能定理研究其过程进行求解. 【解析】 (1)选手作用在杯子上的力作用到B点,杯子恰运动到C处,力最小 此时由动能定理Fminl2=μmg(l1-l3)  解得Fmin=10N. (2)设力作用最大距离为xmax,此时杯子由A点开始加速,杯子恰运动到D处. 此时由动能定理Fxmax=μmgl1 解得xmax=0.5m 设力作用最小距离为xmin,此时杯子恰运动到C处 此时由动能定理Fxmin=μmg(l1-l3)  解得xmin=0.4m 即力的作用距离     0.4m≤x≤0.5m,该选手才能成功 答:(1)若将杯子放在A点,选手要能成功,则作用在杯子上的推力不小于10N (2)力的作用距离范围为0.4m≤x≤0.5m,该选手才能成功.
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考点分析:
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(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,标称阻值10Ω
(E)导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S,②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R两端,
读数为10Ω,③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,
发现指针读数如图所示,则所测阻值为    Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.
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由以上操作可知,发生故障的元件是   
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是    (选填方案编号1、2或3).
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(4)根据实验数据描点,绘出的manfen5.com 满分网图象是一条直线.若直线的斜率为k,在manfen5.com 满分网坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=    ,内阻r=    (用k、b和R表示).
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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
(A)小车与轨道之间存在摩擦
(B)导轨保持了水平状态
(C)所挂钩码的总质量太大
(D)所用小车的质量太大.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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