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如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一...

如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止.若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=-manfen5.com 满分网,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为-manfen5.com 满分网q,并以与碰前大小相等的速度反方向弹回.已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ,若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间.则
(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少?
(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?
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该题的研究情景是电场,能够对小物体进行受力分析,运用牛顿第二定律结合运动学公式求解问题.要注意小物块与A板碰撞时物理量的改变对问题研究的影响. 【解析】 (1)加电压后,由于UAB是负值,所以B极板电势高于A板,电场强度的方向是水平向左. 小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动.电场强度为E==;  小物块所受的电场力与摩擦力方向相反,则合外力为 F合=qE-μmg=-μmg=μmg; 故小物块运动的加速度为a==μg 设小物块与A板相碰时的速度为v1,由 v12-0=2a1l 解得:v1=   (2)小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹,因为电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦力的方向发生改变,小物块所受的合外力大小为合=μmg-= 加速度大小为a2==               设小物块碰后到停止的时间为 t,注意到末速度为零,有 0-v1=-a2t 解得:t==4                  设小物块碰后停止时距离为x,注意到末速度为零,有 0-v12=-2a2x  则   x==2l         或距离B板为      d=2l 答:(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是; (2)小物块碰撞后经过4停止运动,停在2l处或距离B板为2l.
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考点分析:
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大家都知道:用一个杯口光滑平整的玻璃杯盛满水,然后盖上平整的玻璃板,用手摁住玻璃板迅速翻转,松开托住玻璃板的手,由于大气压的原因,玻璃板不会掉下.一个同学在回家后自己也想做这个实验.由于家中没有玻璃板,他就找了一张普通的纸盖在了杯口光滑平整的玻璃杯上,而且杯中只放了一半的水.按住纸翻转杯子、松开手,他惊呆了:水居然不流下来,如图甲所示.已知玻璃杯粗细均匀,杯子内底部到杯沿的高度为12×10-2m,杯中水的高度为6×10-2m,大气压强为1.013×105Pa.该同学在经过仔细观察后发现,翻转后,纸略往下凸,其平均下凸高度为0.40×10-3m(见乙图).请通过计算说明水不流下来的原因.

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如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v=3manfen5.com 满分网的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的1/4圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,孔径大于滑块的大小,旋转时两孔均能达到C点的正上方.求:
(1)滑块刚到B处的速度,
(2)若滑块滑过C点后穿过P孔,求滑块过P点后还能上升的最大高度,
(3)若滑块穿过P孔后,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?

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影响物质材料电阻率的因素很多.一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大;半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小;
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
①电流刻度较大处对应的温度刻度值______;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=50Ω,在丙图中空格处(5mA)对应的温度数值为______℃.
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(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性,其电阻随温度变化关系复杂.现有一只由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:
t/℃102030405060708090100
R/kΩ1411734568101416
加热器接到200V的电源上,在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率PR随温度t的变化关系曲线,已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t)瓦,其中t(单位为℃)为加热器的温度,t为室温(本题取20℃).
①请在同一坐标平面内作出PQ与温度t之间关系的图象
②加热器工作的稳定温度为______℃;
③加热器保持工作稳定温度的原理为:
当温度稍高于稳定温度时:______
当温度稍低于稳定温度时:______从而保持温度稳定.                        
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请回答下列有关DIS实验“研究气体的压强与体积的关系”的问题.
(1)如图所示,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系.实验中气体的质量保持不变,气体的体积直接从注射器上读出,气体的压强是由图中______传感器通过计算机系统得到.
(2)完成本实验的基本要求是______
A.在等温条件下操作.
B.封闭气体的容器密封良好.
C.必须弄清所封闭气体的质量.
D.气体的压强和体积必须用国际单位.
(3)某同学在做本实验时,按实验要求组装好实验装置,然后缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0ml减为12.0ml.实验共测五次,每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机,同时由传感器测得对应体积的压强值.实验完成后,计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果:
序号V(m1)p(×105Pa)pV
120.01.001 020.020
218.01.095 219.714
316.01.231 319.701
414.01.403 019.642
512.01.635 119.621
仔细观察不难发现,pV一栏中的数值越来越小,造成这一现象的原因可能是______
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大.
B.实验时环境温度增大了.
C.实验时外界大气压强发生了变化.
D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏.

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在做单摆实验时,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,细激光束与球心等高,如图甲所示.光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为______.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用密度不变,直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将______,(填“变大”、“不变”或“变小”),右图中的△t将______(填“变大”、“不变”或“变小”).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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