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如图所示,倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上,其顶端固定有一轻质定滑轮,轻质弹...

如图所示,倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上,其顶端固定有一轻质定滑轮,轻质弹簧和轻质细绳相连,一端接质量为m2的物块B,物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直,一端连接质量为m1的物块A,物块A放在光滑斜面上的P点保持静止,弹簧和斜面平行,此时弹簧具有的弹性势能为Ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量,不计斜面、滑轮的摩擦,已知弹簧劲度系数为k,P点到斜面底端的距离为L.现将物块A缓慢斜向上移动,直到弹簧刚恢复原长时的位置,并由静止释放物块A,当物块B刚要离开地面时,物块A的速度即变为零,求:
(1)当物块B刚要离开地面时,物块A的加速度;
(2)在以后的运动过程中物块A最大速度的大小.

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(1)B刚要离开地面时,A的速度恰好为零,即以后B不会离开地面.当B刚要离开地面时,地面对B的支持力为零,设绳上拉力为F.对A进行受力分析,根据牛顿第二定律即可求解; (2)由题意,物块A将以P为平衡位置振动,当物块回到位置P时有最大速度,设为vm.从A由静止释放,到A刚好到达P点过程,由系统能量守恒及A自由静止在P点时,A受力平衡联立方程即可求解. 【解析】 (1)B刚要离开地面时,A的速度恰好为零,即以后B不会离开地面. 当B刚要离开地面时,地面对B的支持力为零,设绳上拉力为F. B受力平衡,F=m2g① 对A,由牛顿第二定律,设沿斜面向上为正方向, m1gsinθ-F=m1a②联立①②解得,a=(sinθ-)g③ 由最初A自由静止在斜面上时,地面对B支持力不为零,推得m1gsinθ<m2g, 即sinθ<   故A的加速度大小为(sinθ-)g,方向沿斜面向上 (2)由题意,物块A将以P为平衡位置振动,当物块回到位置P时有最大速度, 设为vm.从A由静止释放,到A刚好到达P点过程,由系统能量守恒得, m1gxsinθ=Ep+④ 当A自由静止在P点时,A受力平衡,m1gsinθ=kx ⑤ 联立④⑤式解得,. 答:(1)当物块B刚要离开地面时,物块A的加速度为(sinθ-)g,方向沿斜面向上; (2)在以后的运动过程中物块A最大速度的大小为.
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考点分析:
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某校举行鸡蛋落体实验比赛,要求鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏.已知鸡蛋要不被摔坏,直接撞击地面的速度最大不能超过1.5m/s.现有一位同学设计了图示的-个装置来参加比赛,他用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s=0.45m,A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面某一高处自由落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起,g=10m/s2.求:(计算结果小数点后保留两位数字)
(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h;
(2)如果使用该装置保护,刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H.

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为测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下:
(A)待测电压表V(量程3V,内阻未知)
(B)电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
(C)定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
(D)电池组E(电动势小于3V,内阻可忽略)
(E)多用电表
(F)开关S1、S2
(G)导线若干
有一同学利用上述所给的器材,进行如下实验操作:
①用多用电表进行粗测:多用电表电阻挡有三个倍率,分别是×l00Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×l0Ω倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应选用______倍率.若这时刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果是______kΩ.
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②为了更准确的测出此电压表内阻大小,该同学设计了甲、乙 两实验电路.你认为其中较为合理的是______电路.(填“甲”或“乙”),理由是______
③用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是______
用上述所测各量表示电 压表内阻Rv=______
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某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时让木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=______;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)______
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是______manfen5.com 满分网
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是______
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
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manfen5.com 满分网图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连:P为滑动头.现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止.用I1表示流过原线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,U2表示灯泡两端的电压,N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值:电功率指平均值).下列4个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )
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如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能( )
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A.变为0
B.先减小后不变
C.等于F
D.先增大再减小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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