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如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg、带电荷量为...

如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg、带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向,g取10m/s2)求:
(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功.

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(1)根据牛顿第二定律求出物块在0~2s内和2~4s内的加速度,利用运动学公式求出0~2s内和2~4s内的位移,及第2s末和第4s末的速度,得到小物块做周期为4s的匀加速和匀减速运动.分别求出前22s物块的位移和第23s内的位移,再求总位移. (2)根据动能定理求电场力对小物块所做的功. 【解析】 (1)0~2s内物块加速度a1==-0.1×10=2(m/s2)                   位移S1==4m                 2s末的速度为v2=a1t1=4m/s         2~4s内物块加速度a2==-2m/s2                    位移S2=S1=4m,         4s末的速度为v4=0 则小物块做周期为4s的匀加速和匀减速运动.     第22s末小物块的速度为v=4m/s,前22s内位移为S22==44m     第23s内物块的位移为S23=vt+,t=1s,S23=3m 故23秒内小物块的位移大小为47m. (2)由上,物块在第23s末的速度为v23=2m/s.根据动能定理得     W-μmgS23= 代入解得  W=9.8J. 答:(1)23秒内小物块的位移大小为47m;     (2)23秒内电场力对小物块所做的功为9.8J.
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考点分析:
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如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B.车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量 mA=2.0kg的木块A,从左侧光滑水平面上以v=3.0m/s向右运动,然后与B发生碰撞,设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰.碰后木块B开始在平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离,已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m,重力加速度为g=10m/s2,木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50.(结果保留两位有效数字)求:
(1)木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小.
(2)弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能.
(3)最终木块B与平板车左端的距离.

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如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S-ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值).
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某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
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(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为______mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为______mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为______Ω.
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R;电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);开关S;导线若干.
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=______Ω•m.(保留2位有效数字)
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有一种示波器可以同时显示两列波形.对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同.利用此示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图1所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接收器所接收.图2为示波器的显示屏.屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号.若已知发射的脉冲信号频率为f=2000Hz,发射器与接收器的距离为s=1.30m,求管内液体中的声速.(已知所测声速应在1300~1600m/s之间,结果保留两位有效数字.)
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如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )
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B.当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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