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如图,AB为粗糙的长直斜面,动摩擦因数μ=0.4,与水平方向的夹角θ=37°,B...

如图,AB为粗糙的长直斜面,动摩擦因数μ=0.4,与水平方向的夹角θ=37°,BC为光滑水平面,CDE为光滑曲面,B、C两接口处均光滑连接.D、E两点离水平地面的高度分别为h1=8.64m,h2=4m.一质量m=0.20kg的滑块由斜面上某一点P从静止开始下滑,在斜面上始终受一水平向右恒力F=1N的作用,到达B点时立即撤去拉力F,从P点到达C点共经历t=3s.已知PB与BC长度之和为32m.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)滑块沿AB段运动时加速度a和所用时间t1
(2)若水平向右恒力F大小可调,则恒力F在何范围内可使滑块沿PB、BC运动越过曲面落地.某同学对第二问的解答如下:若要使滑块越过曲面落地,则离开曲面E点时的速度至少为0.从P点至E点列出动能定理.即可求得所需的最小恒力.请判断该同学的解答是否正确,并说明理由,若该同学解答错误则求出正确的恒力范围.

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(1)根据牛顿第二定律求出滑块在AB段的加速度大小,根据物体在AB面上做匀加速直线运动,在BC面上做匀速直线运动,抓住位移之和等于32m,求出滑块在AB段上的运动时间. (2)滑块要越过D点,至少滑到D点速度为0才可以越过曲面落地.以及在斜面上力F不能过大,否则物块将离开斜面运动.,结合动能定理以及力学知识求出恒力的范围. 【解析】 (1)由牛顿第二定律Fcosθ+mgsinθ-μN=ma ① 由垂直斜面方向受力平衡可得N=mgcosθ-Fsinθ ② 联立①②可得加速度a=8m/s2 S=S1+S2= 得t1=2s (2)该同学回答错误. 错误1:至少滑到D点速度为0才可以越过曲面落地. 错误2:在斜面上力F不能过大,否则物块将离开斜面运动. 从P至D动能定理WG+WF+Wf=△EKmg(s1sinθ-h1)+F1s1cosθ-μ(mgcosθ-F1sinθ)s1=0 得F1=0.5N F2sinθ=mgcosθ 得F2=2.67N 所以恒力F的范围应该为F1<F≤F2 即0.5N<F≤2.67N 答:(1)滑块沿AB段运动时加速度为8m/s2,所用时间为2s. (2)恒力的范围为0.5N<F≤2.67N.
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考点分析:
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如图(甲)所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中大小截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2,粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm,封闭气体长度为L=22cm.大气压强为p=76cmHg,气体初始温度为57℃.求:
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(1)若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内;
(2)若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离;
(3)在图(乙)中作出全过程的p-V图象.
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某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中,将一气缸如图(甲)开口端向右水平固定放置,活塞面积为S,厚度不计,封闭气体长度为L,大气压强为p.现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞,设活塞向左移动距离为x.
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(1)通过力传感器对水平推力的测定,该同学将推力F作为纵坐标,则横坐标应该设置为    ,便可作出图(乙)中图象,且满足图线截距和斜率大小相等.图中斜率的含义为    (用题目中符号表示).
(2)该同学发现实验时图线(乙)中随着F的增大,图线呈现向下弯曲的趋势.试分析原因   
(3)该同学为了研究第(2)小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因,作出了该过程的p-V图象,则图(丙)中的四条图线(图线①②为双曲线)符合这一过程的是图线    查看答案
在“测定某电源的电动势和内阻”实验中,实验电路如图(甲)所示,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R是保护电阻,V为理想电压表.该同学连接好电路后,闭合电键S,改变电阻箱的电阻值,读取电压表的示数.根据读取的多组数据,他画出了图(丙)所示的图象.
(1)请在图(乙)中选择合适的器材根据电路图(甲)画线连接实物图.
(2)在图(丙)所示图象中,当manfen5.com 满分网=0.10V-1时,外电路处于______状态.(选填“通路”、“断路”或“短路”).
(3)根据该图象可求得该电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.若要精确计算当地的重力加速度值,应选用第    组实验数据.
组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数 N/次
10.4015°20
21.0050
30.4015°10
41.0050
(2)某同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出T2-L图线(以T2为纵轴),并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=    (用符号表示). 查看答案
(1)法拉第发现电磁感应现象的实验装置如图所示,软铁环两侧分别绕两个线圈,左侧线圈为闭合回路,在其中一段导线下方附近放置一小磁针,小磁针静止时N极指向北方如图所示,右侧线圈与电池、电键相连.则在闭合电键后,你将看到小磁针    (单选题)
(A)仍然在原来位置静止不动            (B)抖动后又回到原来位置静止
(C)抖动后停在N极指向东方位置         (D)抖动后停在N极指向西方位置
(2)通过归纳得出产生感应电流的条件是   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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