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如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中...

如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:
(1)水平外力F的大小;
(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;
(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.

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(1)以10个小球整体为研究对象,受力平衡,根据平衡条件求解水平外力F的大小; (2)以1号球为研究对象,下滑过程中只有重力做功,其机械能守恒,则可求出1号球刚运动到水平槽时的速度; (3)以整体为研究对象,求出所有球滚到水平槽中时的速度,再对1号球运用动能定理求解2号球对1号球所做的功. 【解析】 (1)以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得       Fcosθ=10mgsinθ. 得F=10mgtanθ (2)以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得      mgh=      得v= (3)撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得 10mg(h+)=    得 v= 以1号球为研究对象,由动能定理得     mgh+W=               得W=9mgrsinθ 答:(1)水平外力F的大小是10mgtanθ; (2)1号球刚运动到水平槽时的速度是; (3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功为9mgrsinθ.
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考点分析:
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C、(选修模块3-5)
(1)下列叙述中符合物理学史的是______
A、爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
B、麦克斯韦提出了光的电磁说
C、汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型
D、贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Po)和镭(Ra)
(2)在某些恒星内部,3个α粒子可以结合成一个manfen5.com 满分网C核,已知manfen5.com 满分网C核的质量为1.99302×10-26kg,α粒子的质量为6.64672×10-27kg,真空中光速c=3×108m/s,这个核反应方程是______
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B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是______
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽
(2)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,ab与AB面的夹角α=60°.已知这种玻璃的折射率n=manfen5.com 满分网,则:
①这条光线在AB面上的入射角为______
②图中光线ab______(填“能”或“不能”)从AC面折射出去.
(3)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式:______cm;
②x=0.5m处质点在0~5.5s内通过的路程为______cm.
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A、(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是______
A.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动
B.多晶体没有固定的熔点
C.液晶的光学性质具有各向异性
D.由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离,故液体表面存在表面张力
(2)一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示,AB、BC分别与p轴和T轴平行,气体在状态A时的压强为p、体积为V,在状态B时的压强为2p,则气体在状态B时的体积为______;气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,对外做的功为W,内能增加了△U,则此过程气体______(选填“吸收”或“放出”)的热量为______
(3)已知汞的摩尔质量M=0.20kg/mol,密度ρ=1.36×104kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,将体积V=1.0cm3的汞变为V=3.4×103cm3的汞蒸气,则1cm3的汞蒸气所含的分子数为多少?

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同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点.晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V.但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表测量其电压确实能达到3V多.据您猜想,出现这种现象的原因应当是:______(不要求写分析、推导过程).
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得:manfen5.com 满分网.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω,而小丽同学则说是3kΩ.请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由.
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻为1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA,内阻为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱(0~9999Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是______(填器材前的字母代号).
②在右方框中画出应采用的电路.

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光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
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(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M>>m,这样做的目的是   
(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量    ,若上述测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a=   
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象.
组别1234567
M/kg0.580.580.580.580.580.580.58
F/N0.100.150.200.250.300.350.40
a/m•s-20.130.170.260.340.430.510.59
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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