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如图所示,ABCD是一个T型支架,AC与BD垂直,且AB=BC.已知整个支架的质...

如图所示,ABCD是一个T型支架,AC与BD垂直,且AB=BC.已知整个支架的质量为M=9kg,重心在BD上离D点为l=0.4m的O点处,BD长为d=0.6m,支架可绕位于水平地面上且过D点的水平轴无摩擦地转动,AC为一斜面,与水平地面间的夹角为θ=37°,C处搁在地面上,现有两个质量均为m=2kg的小滑块由位于C处的弹射器(图中未画出)以v=6m/s的初速度沿斜面相继弹出而滑上AC斜面,两个滑块弹出的时间差为△t=0.1s,小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5.求:
(1)小滑块沿斜面向上滑的加速度大小;
(2)第二个滑块弹出多少时间时支架将翻转.

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(1)根据牛顿第二定律求出小滑块沿斜面上滑的加速度大小. (2)根据支架力矩平衡,结合匀变速直线运动的位移时间公式求出第二个滑块弹出的时间. 【解析】 (1)根据牛顿第二定律得,mgsinθ+μmgcosθ=ma, 则加速度a=gsinθ+μgcosθ=(10×0.6+0.5×10×0.8)m/s2=10m/s2, (2)设第二个滑块滑上的距离为s,对支架由力矩平衡条件得: Mglsinθ=2μmgdcosθ+mgcosθ(s1-)+mgcosθ(s2-), 由运动学公式得,s2=vt-at2, s1=v(t+△t)-a(t+△t)2, 代入数据解得:t1=0.2s,t2=1s(不合), 且t1m==0.6s,t1<t1m,解答合理. 答:(1)小滑块沿斜面向上滑的加速度大小为10m/s2. (2)第二个滑块弹出0.2s时支架将翻转.
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考点分析:
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如图所示,一固定直杆AB长为L=2m,与竖直方向的夹角为θ=53°,一质量为m=4kg、电荷量为q=+3×10-5C的小球套在直杆上,球与杆间的动摩擦因数为μ=0.5.直杆所在处空间有水平向右的匀强电场,场强为E=106N/C,求:
(1)小球静止起从杆的最高点A滑到最低点B时的速度大小v1
(2)若杆与竖直方向的夹角换成不同的值,小球滑到B时的速度也会不同,为使小球滑到杆的B端时的速度最大,某同学认为应使杆沿竖直方向放置,因为这样重力做的功最多.你认为是否正确,若认为是正确的,请求出此最大速度v2,若认为不正确,请说明理由并求出此时杆与竖直方向的夹角及此最大速度v2

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如图所示,开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上,缸内总体积为V,大气压强为p,一厚度不计、质量为m的活塞(m=0.2pS/g)封住一定量的理想气体,温度为T时缸内气体体积为0.8V,先在活塞上缓慢放上质量为2m的砂子,然后将缸内气体温度升高到2T,求:
(1)初始时缸内气体的压强;
(2)最后缸内气体的压强;
(3)在右图中画出气体状态变化的p-V图象.

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麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻璃管A与盛有待测气体的容器连接,其下端D经过橡皮软管与水银容器R相通,如图所示,图中K1、K2是互相平行的竖直毛细管,它们的内直径皆为d,K1顶端封闭,在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m,测量时,先降低R使水银面低于m,如图甲所示,然后逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,这时K1中水银面比顶端低h,如图乙所示,待测容器较大,水银面升降不影响其中的压强,测量过程中温度保持不变,已知B(m以上)的容积为V,K1的容积远小于V,水银密度为,
(1)试导出上述过程中计算待测压强p的表达式,
(2)(多选题)为了减少实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有______
(A)适当增大B的容积为V            (B)适当增大K1、K2的长度L
(C)适当减少K1、K2的直径d         (D)适当减少R中的水银
(3)本实验中,如果大气压强发生变化______(填“会”或“不会”)影响极稀薄气体压强的测量值.

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现有一种特殊的电池,它的电动势E恒定,内阻r较大.为了测定这个电池的电动势和内电阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,改变电阻箱的阻值,记录电压表示数,得到如图乙所示图线.
(1)图线中斜率的物理意义是______,截距的物理意义是______.由斜率与截距可以求得E=______V,r=______Ω.
(2)若实验中电压表内阻的影响不能忽略,则由上述图线求得的电动势将比真实值______(填“偏大”、“不变”或“偏小”)求得的内阻将比真实值______(填“偏大”、“不变”或“偏小”),并简要说明理由(写出必要的计算式):______

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某实验小组设计了如图所示的加速度仪.其中CD是一段水平放置的长为L的、阻值较大的光滑均匀电阻丝,一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无加速度时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有向右的加速度时细金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触).
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得加速度大小a与电压表示数U的关系为a=______
(2)该实验小组根据(1)中关系,将电压表的刻度盘直接改为加速度刻度,在实际使用中还发现这个加速度仪除了不能测向左的加速度外,还存在不足之处,其中主要的不足之处有:I______;II______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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